Аннотация: Статья, давным-давно написанная мной для Wasteland Chronicles. Читать к роману.
"Ядерная зима" -- пропагандистский миф или объективный прогноз?
"Первый ангел вострубил: и сделались град и огонь, смешанные с кровью, и были брошены на землю; и треть земли сгорела, и треть деревьев сгорела, и всякая трава зеленая сгорела". Откровение Иоанна Богослова, гл. 8
***
I. Теория
Ядерная зима -- природная катастрофа, которая, по мнению некоторых ученых, может возникнуть вследствие военного конфликта с применением ядерного оружия.
Разрушительные последствия теплового удара, взрывной волны, а также проникающей и остаточной радиации были известны ученым давно, но косвенное влияние подобных взрывов на окружающую среду долгие годы оставалось без внимания. Лишь в 70-ых годах было проведено несколько исследований, в ходе которых удалось установить, что озоновый слой, защищающий Землю от губительного воздействия ультрафиолетового излучения, может быть ослаблен выбросами в атмосферу больших объемов оксидов азота, которые произойдут после многочисленных ядерных взрывов.
Дальнейшее изучение проблемы показало, что облака пыли, выброшенные ядерными взрывами в верхние слои атмосферы, могут препятствовать теплообмену между ней и поверхностью, что приведет к временному охлаждению воздушных масс. Затем ученые обратили внимание на последствия лесных и городских пожаров (т.н. эффекте "огненного шторма"), вызванных огненными шарами* ядерных взрывов, и в 1983г. был запущен амбициозный проект под названием TTAPS (по первым буквам фамилий авторов: R.P. Turco, O.B Toon, T.P. Ackerman, J.B. Pollack и Carl Sagan). Он включал в себя детальное рассмотрение такого фактора, как дым и сажа от горящих нефтяных полей и пластмассы в уничтоженных взрывами городах (дым от подобных материалов поглощает солнечных свет гораздо более "эффективно", чем дым от горящего дерева). Именно проект TTAPS дал начало хождению термина "Ядерная зима" ("Nuclear winter"). Впоследствии эта зловещая гипотеза была развита и дополнена научными сообществами американских и советских ученых. С советской стороны ей занимались такие климатологи и математики как Н.Н. Моисеев, В.В. Александров, А.М. Тарко.
Как предполагают исследователи, первопричиной ядерной зимы станут многочисленные огненные шары, вызванные взрывами ядерных боеголовок. Эти огненные шары приведут к огромным неконтролируемым пожарам во всех городах и лесах, оказавшихся в их радиусе поражения. Разогрев воздуха над этими пожарами приведет к тому, что огромные столбы дыма, сажи и пепла поднимутся на большую высоту, где они могут витать неделями, пока не осядут на землю или не будут вымыты из атмосферы с дождями.
Несколько сотен миллионов тонн пепла и сажи будут перемещаться восточными и западными ветрами до тех пор, пока они не образуют плотный равномерный пояс частиц, охватывающий все Северное полушарие и протянувшийся от 30R с.ш. до 60R с.ш. (именно там расположены все крупные города и сосредоточено почти все население потенциальных стран-участников конфликта). Из-за атмосферной циркуляции затем частично будет затронуто и Южное полушарие.
Эти густые черные облака экранируют земную поверхность, препятствуя попаданию на нее солнечного света (90%) в течение нескольких месяцев. Температура ее резко упадет, вероятнее всего на 20-40 градусов С. Продолжительность наступившей ядерной зимы будет зависеть от суммарной мощности ядерных взрывов и при "жестком" варианте может достигать двух лет. При этом величина похолодания при взрывах в 100 и 10000 Мт отличается незначительно.
В условиях полной темноты, низких температур и выпадения радиоактивных осадков (fallout) процесс фотосинтеза практически прекратится, и большая часть земной растительности и животного мира будет уничтожена. В Северном полушарии многие животные не выживут из-за недостатка пищи и сложности ее поиска в "ядерной ночи". В тропиках и субтропиках важным фактором будет холод - теплолюбивые растения и животные погубит даже кратковременное снижение температуры. Вымрут многие виды млекопитающих, все птицы, большинство рептилий.Резкий скачок уровня ионизирующей радиации до 500-1000 рад ("радиационный шок") погубит большинство млекопитающих и птиц и вызовет серьезное лучевое поражение хвойных деревьев. Гигантские пожары уничтожат большую часть лесов, степей, сельскохозяйственных угодий.
Безусловно погибнут агроэкосистемы, столь важные для поддержания жизнедеятельности человека. Полностью вымерзнут все плодовые деревья, виноградники, погибнут все сельскохозяйственные животные. Снижение среднегодовой температуры даже не на 20R - 40R С, а "всего" на 6R - 7R С равнозначно полной гибели урожаев. Даже без прямых потерь от ядерных ударов, одно лишь это оказалось бы самым страшным бедствием из всех, какие когда-либо довелось пережить человечеству.
Таким образом, пережившие первый удар люди столкнутся с арктическим холодом, высоким уровнем остаточной радиации и всеобщим разрушением промышленной, медицинской и транспортной инфраструктуры. Вместе с прекращением поставок пищи, гибелью посевов и чудовищным психологическим стрессом это приведет к колоссальным человеческим жертвам от голода, истощения и болезней. Ядерная зима может уменьшить население Земли в разы и даже в десятки раз, что будет означать фактический конец цивилизации. Общей участи могут не избежать даже страны Южного полушария, такие как Бразилия, Нигерия, Индонезия или Австралия, которые быть разрушены, несмотря на то, что на их территории не разорвется ни одна боеголовка.
Отдельные ученые ставят под сомнение результаты вышеназванных исследований. Поэтому, хотя разрушительные последствия ядерной войны и очевидны, уровень повреждений, которые будут нанесены биосфере, остается спорным. Но если этот сценарий достоверен, даже ограниченные ядерные конфликты самоубийственны для человечества.
II. Контрдоводы
1. Недостаточный объем доказательной базы.
Известно, что даже локальные прогнозы погоды имеют не очень высокую степень достоверности (не больше 80%). При глобальном моделировании климата необходимо учитывать на порядок больше факторов, не все из которых были известны на момент проведения исследования.
Трудно судить, насколько реальны построения Н. Моисеева - К. Сагана, так как речь идет об имитационной модели, связь которой с действительностью неочевидна. Расчеты атмосферной циркуляции до сих пор далеки от совершенства, а вычислительные мощности, "суперкомпьютеры" (БСЭМ-6, Cray-XMP), которые имелись в распоряжении ученых в 80-х годах, уступают по производительности даже современным PC.
Модель "ядерной зимы" Сагана - Моисеева не учитывает такие факторы как выделение парниковых газов (СО2) вследствие множественных пожаров, а также влияние аэрозолей на теплопотери земной поверхности.
Также она не берет во внимание тот факт, что климат планеты -- саморегулирующийся механизм. Например, парниковый эффект может компенсироваться тем, что растения начинают более интенсивно поглощать углекислый газ. Трудно судить, какие компенсаторные механизмы могут включиться в случае выброса в атмосферу огромных объемов пепла и пыли. Например, эффект ЯЗ может "смягчить" высокая теплоемкость океанов, тепло которых не даст остановиться конвекционным процессам, и пыль выпадет несколько раньше чем показали расчеты. Возможно, изменение альбедо Земли приведет к тому, что она будет поглощать больше солнечной энергии, что вместе с парниковым эффектом, вызванным выделением аэрозолей, приведет не к похолоданию, а к нагреванию земной поверхности ("Венерианский вариант"). Однако и в этом случае может включится один из защитных механизмов -- океаны начнут более интенсивно испаряться, пыль выпадет с дождями, и альбедо придет в норму.
Многие климатологи допускают, что теоретически ЯЗ возможна, но она не может быть следствием даже крупномасштабного конфликта между Россией и США. По их мнению, всего арсенала сверхдержав недостаточно для достижения требуемого эффекта. Для иллюстрации данного тезиса приводится взрыв вулкана Кракатау в 1883г., оценки мегатоннажа которого разнятся от 150 мегатонн до нескольких тысяч. Если верно второе, то это вполне сопоставимо с небольшой, но интенсивной ядерной войной. Извержение вулкана выбросило в атмосферу порядка 18 км3 породы и привело к так называемому "году без лета" -- небольшому снижению среднегодовой температуры на всей планете. Но не к гибели цивилизации, как мы знаем.
2. Зависимость выводов ученых от политической конъюнктуры
Многих смущает то, что теория ЯЗ появилась подозрительно "вовремя", совпав по времени с периодом так называемой "разрядки" и "нового мышления", и предшествуя распаду СССР и добровольному оставлению им своих позиций на мировой арене. Масла в огонь подлило и таинственное исчезновение в 1985г. в Испании В. Александрова -- одного из советских разработчиков теории ЯЗ.
Однако противниками теории ЯЗ выступают не только ученые -- математики и климатологи, которые обнаружили в расчетах К.Сагана и Н.Моисеева значительные погрешности и допущения. Зачастую нападки на ЯЗ политически окрашены. В этом направлении есть два взаимоисключающих и взаимодополняющих предположения:
а) ЯЗ придумали НАТОвские стратеги, чтобы запугать СССР.
Цитата:
"За этой посылкой о "ядерной зиме", которая якобы загубит все человечество, следовали уже чисто идеологические выводы о необходимости братания с Америкой, одностороннего разоружения, роспуска ОВД, "демилитаризации сознания" и.т.д. Участие американской стороны в пропаганде "ядерной зимы" в конце 80-х годов было столь значительным, что эту ложную климатическую угрозу вполне можно считать американским спецпроектом".
Как правило, именно таким образом строится аргументация противников теории ЯЗ. Настораживает тот факт, что среди последних львиную долю составляют националисты и шовинисты всех мастей, некоторые из которых спокойно рассуждают о полезности новой мировой войны (в т.ч. ядерной) для оздоровления русского народа.
б) ЯЗ придумали советские стратеги, чтобы запугать НАТО.
Американская версия. Она объясняет появление теории ЯЗ тем, что ОВД обладал превосходством над НАТО в обычных вооружениях в Европе, и поэтому СССР было выгодно неприменение ядерного оружия в случае крупномасштабной войны.
Настораживает и то, что после окончания "холодной войны" не проводится попыток смоделировать эффект ЯЗ на современном оборудовании (таком как установленный в Национальном Центре Атмосферных Исследований США суперкомпьютер Blue Sky c пиковым значением производительности до 7 Тфлоп и внешней памятью объемом 31,5 Тбайт). Если подобные исследования и имеют место, они носят частный характер и не получают широкой огласки, и уж тем более государственной поддержки. Все это может говорить в пользу версии о "заказном" характере теории ЯЗ.
III. Сухой остаток
Бесспорно, "ядерная зима" -- не только научный, но и политический и социокультурный феномен. Вместе с гипотезой о "глобальном потеплении" (которую многие климатологи также считают спорной) ЯЗ быстро стала фактом массового сознания благодаря СМИ, художественной литературе и кинематографу.
Именно благодаря ее наглядности -- радиация незаметна и трудновообразима, а многолетнюю зиму и ночь представить может каждый -- эта "страшилка" стала той плодородной нивой, на которой вот уже несколько десятилетий успешно кормятся фантасты, пугающие нас очередным концом света, и "борцы за мир", призывающие великие державы отказаться от ядерного Дамоклова меча и искать более цивилизованные способы разрешения противоречий.
Несмотря на обоснованные сомнения, теория "ядерной зимы" относится к вещам, о которых говорят: "если бы этого не было, это стоило бы выдумать". Трудно поспорить с тем, что она сыграла свою положительную роль, поспособствовав прекращению гонки вооружений и разрядке международной обстановки. Ведь даже без климатического апокалипсиса разрушительные последствия ядерной войны оставляют человечеству слишком мало шансов на выживание.
Главной заслугой авторов теории ЯЗ можно считать то, что они открыли людям глаза на опасность косвенных эффектов ядерных ударов, которые могут гораздо быть опаснее прямых (ударной волны, проникающей радиации и др). Нельзя исключать, что ядерная война спровоцирует и другие вторичные эффекты, о которых пока ничего не известно.
Возможна или нет "ядерная зима", окончательно можно будет сказать только после "эксперимента". Провести который, будем надеяться, не придет в голову ни одному безумному экспериментатору.
P.S.: Добавление 2010-го года: Возможно, единственный правдоподобный сценарий "ядерной зимы" - массированный удар по угольным пластам. Либо "Оружие судного дня" на этой основе.
Список литературы:
--
"Математическое моделирование экосистем" 1986.
--
Зденек Кукал "Природные катастрофы" Издательство "Знание" Москва, 1985.
--
В.В. Александров, Г.Л. Стенчиков. Моделирование климатических последствий ядерной войны, М., 1983.
--
Н.Н. Моисеев, В.В. Александров, А.М. Тарко. Человек и биосфера. М., 1985.
--
Carl Sagan "Nuclear war and climatic catastrophe: some policy implications"
* "огненный шар" [взрыва] -- это термин, а не мой буквальный перевод англ. fireball (прим. автора).