Климатические последствия применения термоядерного оружия.
Часть первая. Климатическая катастрофа

21-12-2016, 19:50 мск
Автор: Егор Цимеринов

Настоящее исследование рассматривает только климатические последствия войны. Нужно помнить и понимать, что Война всегда направленна на разрушение и уничтожение, и чем сильнее и совершеннее средства борьбы, тем выше цена Победы!

В мире накоплено не менее 10 тысяч термоядерных зарядов. Логика военных действий предполагает использование термоядерного оружия и, значит, вопрос о последствиях его применения  остается актуальным. 

Мы не будем касаться вопроса радиоактивного заражения или прямых потерь в таком конфликте. Остановимся на долгосрочных климатических перспективах войны и постараемся смоделировать постядерный климат.

Согласно принятой большинством ученых концепции Моисеева - Сагана, применение ядерных зарядов в городах приведет к развитию огненных штормов (как это случилось в Хиросиме). В результате огненного шторма, прежде всего, сажа и дым проникнут в стратосферу, что вызовет значительное и продолжительное снижение потока солнечного излучения, достигающего поверхности Земли – «ядерная ночь». В результате глобальная температура планеты катастрофически понизится. Это новое состояние получило образное название «ядерная зима».

Климатические перспективы определяются возможными сценариями термоядерной войны. Это понятно, поскольку последовательность применения и мощность применяемых ядерных зарядов определяют предполагаемое количество городской сажи и дыма. Дым лесных пожаров, по нашему опыту, не способен оказать значительного климатического воздействия.

Вероятны два сценария:

1. Главная цель – городские территории противника. Задача – нанести непоправимый экономический урон. 

2. Силовой или контрсиловой сценарий - ядерное оружие используется как оружие поля боя с целью подавления вооруженного сопротивления противника, его ослабления или обезоруживания. В этом случае городские территории выступают как побочные цели.

Только первый сценарий термоядерной войны, и притом, в скоротечном варианте (конфликт продлится около суток) способен в полной мере привести к развитию наиболее тяжелых климатических последствий. Только в этом случае сажа городских пожаров проникнет в стратосферу. Это запустит катастрофические изменения климата: «ядерную ночь» и «ядерную зиму».

Условия моделирования

На 2016 год общемировой развернутый ядерный арсенал насчитывает около 5000 зарядов. Мы предположили, что в результате конфликта между США и Россией суммарная энергия ядерных зарядов составит 2800 МТ (3300 боезарядов). 95% целей затрагивает городские территории. Все заряды были использованы в течение суток.

Масса сажи составила 0,93 Гт, снижение потока солнечной радиации – 10% (136 Вт/м²), а сажа задержится в атмосфере на 10 лет. Столь длительный период определяется свойствами городского дыма. Сажа в стратосфере, поглощая солнечную энергию, нагревается и, тем самым, стабилизируется.

Прямая эмиссия CO₂ в результате городских пожаров составит +0,5 ppm. Эмиссия окиси азота (N₂O) в результате ядерных взрывов достигнет +0,028 ppm (9,6% от довоенного уровня) .

К счастью...

К счастью, сокращение запасов ядерного оружия в арсенале США и России смягчило возможные климатические последствия военного конфликта между державами. Напомним, что «ядерная ночь» и «ядерная зима» в середине 80-х годов ХХ века при арсеналах СССР и США были достижимы. Теперь же результатом применения развернутого ядерного оружия станет довольно незначительное сокращение потока солнечного излучения. Растянется этот период на 10 лет.

Глобальная температура

В случае с термоядерным конфликтом планета за 170 следующих лет переживет ряд климатических состояний. По аналогии с термином «ядерная зима» так же назовем их привычными для нас сезонами года. Изменения климата по крайней мере в первые 50 лет по окончании ядерной войны будут весьма стремительны, от холодного периода первых 8 лет («ядерная осень и зима»), через стремительное «глобальное потепление» - «ядерную весну».

«Ядерная осень» - займет первые 3 послевоенных года. Глобальная температура будет стремительно понижаться со скоростью 1,3 градуса в год.

«Ядерная зима» - самые холодные послевоенные годы. В это время глобальная температура планеты достигнет минимальных отметок. Однако, даже в эти годы глобальная температура планеты не достигнет отрицательных значений, а значит, «глобальной зимы» ждать не следует.

Температура воздуха в январе и июле 5 года катастрофы

Аномалия температуры воздуха в январе и июле 5 года катастрофы

«Ядерная весна» - потепление сменит «ядерную зиму» на 8 год после катастрофы. Один из самых затяжных послевоенных периодов продолжительностью в 48 лет. На 48 году стремительный рост глобальной температуры замедлится, но не прекратится, и будет отмечаться вплоть до 170 года – окончания срока нашего моделирования.

«Ядерное лето»

«Ядерное лето» - климатическое явление, вызванное различием в скорости тепловой реакции в системе океан – континент. Развивается по окончании периода снижения прозрачности атмосферы. Частично обусловлено снижением количества атмосферных осадков на континенте. Ядерное лето характеризуется высокими значениями летних температур воздуха и практически полным отсутствием атмосферных осадков.

Кратко механизм развития «ядерного лета» можно свести к следующему:

1. Понижение температуры поверхности океана ведет к общему снижению количества осадков, особенно это заметно на континентах. 

2. По окончании периода низкой прозрачности в условиях минимального количества осадков температура воздуха в летний период приближается к историческим максимумам или превосходит их.

3. Такая ситуация сохраняется на протяжении ряда лет, пока в ответ на восстановление нормальной прозрачности атмосферы не начнется медленный рост температуры поверхности океана.

В нашем случае спустя 21 год после окончания войны этот эффект все еще вполне ощутим.

Средняя температура по планете все еще на 3 градуса ниже довоенной. Однако в средних широтах – заметное потепление; здесь средняя температура в отдельных регионах на 2 градуса выше довоенной.

В июле картина еще более впечатляющая. В Восточной Европе потепление составляет 4°C, а на западе Северной Америки – до 7 °C. В январе также можно заметить обширные пятна потепления.

С чем это связано? Все довольно просто. Уменьшение количества осадков вследствие общего похолодания климата привело к истощению запасов влаги в почве (влажность почвы).

Это – признаки затяжной засухи. А если на испарение влаги из почвы тратится меньше тепла, то его избыток идет на прогрев приземного слоя воздуха.

Заключение к первой части

Несмотря на значительное сокращение количества мирового ядерного арсенала, что, несомненно, привело к заметному смягчению долговременных климатических последствий ядерной войны, последствия эти, все же, еще достаточно ощутимы для климата. Значительная эмиссия парниковых газов, которую можно ожидать как результата массированного применения ядерного оружия, не окажет заметного смягчения драматических послевоенных изменений климата планеты.

Первым следствием термоядерного конфликта станет резкое изменение климата планеты, за 3 – 4 года климат придет к состоянию ледниковой эпохи, когда средние температуры были ниже современных на 6 – 7 градусов. Все это, несомненно, скажется на мировом производстве сельскохозяйственной продукции.

Чать вторая.
Критика концепции "Ядерной зимы"

Концепция "Ядерной зимы" периодически подвергается вполне разумной критике:

- развитие огненного шторма не вытекает из самого факта применения ядерного заряда, а определяется:

1 преобладающим видом строительного материала
2 планировкой городской территории
3 рельефом городского поселения
4 погодными условиями
 

- если условия для развития огненного шторма будут благоприятны, то количество сажи вследствие более высоких температур будет примерно в 4 раза меньше, чем в случае теории «Моисеева – Сагана». При этом во столько же раз возрастет выброс углекислого газа.

Назовем эту альтернативную теорию "Антинаучной". Сформулирована она в виде критики концепции "Ядерной зимы" И.М. Абдурагимовым

Рассмотрим климатические последствия ядерного конфликта согласно концепции Абдурагимова.  

В результате изменились следующие начальные условия моделирования:  

- масса городской сажи уменьшится в 4 раза и составит 0,023 Гт против 0,093 Гт в первом сценарии. Прозрачность атмосферы уменьшится до 2,5%, а время жизни облака сажи не превысит 1 года.  

- эмиссия углекислого газа возрастет до 2 ppm.

Глобальная температура

В первый послевоенный год ожидается, что глобальная температура понизится на 0,59 градуса. Период потепления займет порядка 5 – 6 лет.

Спустя 30 лет после окончания ядерной войны климат испытает некоторое подобие «ядерного лета» - на протяжении следующих 20 лет ожидается период небольших положительных аномалий глобальной температуры воздуха.

Температура воздуха в январе и июле 2 года катастрофы

Аномалия температуры воздуха в январе и июле 2 года катастрофы

Период «ядерного лета» сменится устойчивым похолоданием, которое, по всей видимости, носит естественный характер.

Как видно, концепция И.М. Абдурагимова представляет крайне мягкий вариант климатических последствий термоядерной войны. Снижение потока солнечной радиации на 2,5% не является гипотетическим: в геологической истории Земли такое или более значительное помутнение атмосферы уже имело место и было, как правило, связано с катастрофическими извержениями вулканов.

Заключение

Две концепции, на основе которых проведены исследования, показали, что климат в результате военного столкновения с применением ядерного оружия выйдет из равновесия: в первом случае климатические последствия выходят за пределы исторической памяти Человечества.

Вторая концепция рисует климатическую катастрофу, аналог которой можно обнаружить в недалекой истории Человечества.

Извержение на острове Тамбора 1815 года привело к снижению прозрачности атмосферы на 6,5%, что повлекло за собой снижение общемировой температуры на 2 градуса, что привело к кризису сельского хозяйства в Западной Европе и Северной Америке.

Вместе с тем более мягкие климатические последствия являются ничтожным оправданием самой войны!