Ядерная зима как физическая гипотеза

Одним из самых разрушающий факторов воздействия человека на окружающий мир является война. Современные войны в этом отношении особенно опасны.

Из истории человечества следует, что военные конфликты всегда сопутствовали деятельности человека. Историки полагают, что начиная с 1500 года до нашей эры и до 1900 года, человек воевал 3150 лет и 250 лет на нашей планете был мир. Последние две мировые войны XX века были самыми разрушительными.

Последствия третьей мировой войны

Намного более катастрофичной для человечества в целом может стать третья мировая война. В настоящее время в ядерных государствах, таких как:

• США,
• Россия,
• Китай,
• Северная Корея,
• Великобритания,
• Франция и др.

создано огромное число ракет, которые несу ядерные заряды.

Одна стратегическая ракета, имеющая ядерный заряд равный одной мегатонне, может уничтожить город с населением миллион жителей. Большое число ученых полагают, что если будет развязана третья мировая война, то она превратится в глобальную ракетно-ядерную катастрофу для всего живого на нашей планете.

В соответствии с прогностическими моделями за первые трое суток такой глобальной воны погибнут более семисот миллионов человек.

Тысячи взрывов большой мощности на поверхности Земли поднимут в ее атмосферу миллионы тон пыли, которые окутают Землю и закроют доступ лучам Солнца к ее поверхности. При этом двух недель станет достаточно для того, чтобы температура на поверхности планеты сильно понизилась и стала равной в среднем $-25^0 C$. При этом наступает эффект, который получил название ядерной зимы. Предположительно ядерная зима продлится на Земле от одного года до полутора лет. Это приведет к экологической катастрофе:

1. Отсутствие солнечного света остановит процессы фотосинтеза, так разрушится процесс производства продукции в биосфере.
2. Появится кислородное голодание, так как кислород будет активно уничтожаться в ходе пожаров, а вырабатываться он не будет, поскольку нет фотосинтеза. Погибнет большинство экологических систем.
3. Радиация и ультрафиолетовое излучение уничтожит иммунные системы тех людей и животных, что не погибли ранее.
4. На Земле разразится голод, холод и эпидемии. Они начнутся в первые дни ядерной войны и продолжительность их оценивается в 2-2,5 года.

Сценарии ядерной зимы, основанные на компьютерном моделировании

Прогнозы ученых о ядерной зиме основываются на компьютерных моделях. Так в СССР академиком Н.Н. Моисеевым была разработана математическая модель климата, которая позволила определить изменение температуры на нашей планете. Он получил, падение температуры атмосферы на 20-30 градусов.

Современные работы ученых показали, что даже «малая» ядерная война в которой каждый противник применит только 50 ядерных зарядов, равных по мощности бомбам, которые были использованы в Хиросиме, взорвав их над городами, вызовет малый ледниковый период.

Климатологи проводили моделирование последствий ядерной войны для окружающей среды. Были взяты в качестве исследований:

• гипотетическая война в Азии (100 атомных зарядов, аналогичных бомбе в Хиросиме);
• война между США, Россией, Китаем, Францией и Англией (учитывалось, что термоядерное оружие станет мощнее использованного в Хиросиме в 1000 раз).

На основе компьютерных моделей был сделан вывод о том, что начало ядерной воны будет сопровождаться единовременным выбросом в атмосферу около 200 млн. тонн аэрозоля, который на треть состоит из углерода. Углерод очень хорошо поглощает световые лучи, поскольку является черным.

В результате огромные площади между $30^0$ и $60^0$ северной широты не будут получать около 95% света Солнца несколько недель.

Углеродная пыль при нагревании Солнцем станет подниматься в атмосфере, что приведет к еще большему уменьшению потока тепла к Земле.

Уменьшение нагрева атмосферы приведет к ослаблению конвекции воздушных потоков, это уменьшит количество выпадающих на землю осадков, что приведет к уменьшению скорости вымывания взвеси углерода.

По расчетам облако углеродной взвеси будет перемещаться по Северному полушарию около двух недель. В течении двух месяцев оно покрое Южное полушарие.

Темнота будет держаться на Земле около одного года.

В начале ядерной зимы тропические пояса получат температурный шок, так как температура там уменьшится до $0^0C$.

В соответствии с моделями ядерной зимы температура в Южном полушарии должна уменьшится на $5-8 ^0C$. При этом произойдет охлаждение южных океанов.

В расчетах следует учитывать время начала ядерной войны. Если эта катастрофа произойдет в июле, то в Северном полушарии температура опустится до $0^0C$, что вызовет прекращение процессов обмена в растениях, они не успеют подготовиться к зиме и вымерзнут навсегда.

Если обмен ядерными ударами между СССР и США произошел бы в январе, то большая часть животных, которые находятся в спячке, смогла бы выжить.

В условиях ядерной зимы самой живучей может стать сибирская тундра. Там погибло бы всего около 10% растений.

При наступлении ядерной зимы широколиственные леса выжить не смогут.

Пожары и гибель лесов приведут к тому, что уровень углекислоты в атмосфере будет увеличен на 15%, что скажется на теплообмене всей планеты. После ядерной зимы на Земле наступит длительный парниковый период.

Для океанов сценарий развития событий представляется более оптимистичным. По прогнозам ученых океан может начать восстанавливаться после ядерной зимы через 4-5 лет.

В это время в Южном полушарии зима и растения пребывают в спячке, тогда погибнет большая часть растений, но не все.

Животные, потребляющие растительную пищу погибнут, останется часть рептилий.

Компьютерные модели ядерной зимы подтверждаются экспериментально, например, в исследованиях быстрого уменьшения температуры поверхности Земли в районах вулканического извержения или во время затмения Солнца.

В среде ученых имеются противники теории о ядерной зиме. Они аргументируют тем, что на нашей планете уже произвели тысячи наземных (в атмосфере) и подземных ядерных взрывов разной мощности, однако это не привело к глобальной катастрофе.

Отметим, что испытания, конечно отличаются от военного конфликта поскольку:

1. Они проводились в специальных условиях (над пустынями, водой) и за ними не следовали массовые пожары.
2. Испытания вызывали подъем пыли, которая обладала большой плотностью и быстро оседала.
3. Взрывы происходили в течении длительного промежутка времени.