Ядерная зима. Возможна ли жизнь после ядерной войны?

09.04.2018

Назовите это паранойей, но люди давно размышляют о возможности того, что конец света не наступит в результате воюющих богов или космических угроз, но из-за наших собственных самоуничтожающих тенденций. Когда-то люди жили в изначальной дикой природе, но мы поднялись по лестнице технологий, взяли мантию цивилизации и объявили себя хозяевами планеты. Но как долго мы можем властвовать, не разрушая себя? Генетически слитый с нашим диким прошлым, кровопролитный след тянется за человечеством на протяжении веков. Мы уничтожили цивилизации, вели войны и оставляли шрамы на лице планеты нашим прогрессом - и наше оружие становилось более мощным. После первого успешного испытания ядерного оружия 16 июля 1945 года начальник Манхэттенского проекта Дж. Роберт Оппенгеймер размышлял о серьезных последствиях: «Теперь я стал смертью, разрушителем миров».

В течение десятилетий после этой детонации человечество содрогалось от ядерного оружия. По мере того, как глобальный ядерный арсенал расширялся, мы боимся характера войны, которую мы могли бы развязать. Поскольку ученые исследовали возможные последствия такого конфликта, новый термин вошел в народ: ядерная зима. Если вид грибного облака, горящего над горизонтом, предполагает, что мир может закончиться одним ударом, тогда ядерная зима представляет собой многовековые последствия ядерной войны.

С начала 80-х годов этот сценарий пронизал наши самые мрачные представления о будущем: внезапно небо пронизывает сияние тысячи солнц; миллионы жизней сгорают до золы и тени; по мере того, как ядерные огненные бури сжигают города и леса, потоки дыма поднимаются в атмосферу, чтобы заглушить планету в волнах, черного облака пепла. Результатом является полуденная тьма, резкое падение температуры и возможная гибель жизни на планете Земля.

Ядерная война и атмосфера

Теория ядерной зимы по существу является одним из экологических побочных повреждений. Хотя ядерное нападение может быть нацелено на национальную военную инфраструктуру или населенные пункты, нападение может нанести огромный ущерб атмосфере Земли.

Легко воспринимать воздух, которым мы дышим как само собой разумеющееся, но атмосфера является жизненно важным компонентом всей жизни на этой планете. Фактически, ученые полагают, что он со-эволюционировал до нынешнего состояния наряду с одноклеточными организмами Земли. Атмосфера защищает нас от опасных уровней солнечной радиации, но также позволяет Солнцу нагревать наш мир. Солнечный свет сияет в атмосфере и согревает поверхность планеты, которая затем излучает тепло, снова согревая воздух. Если в небо поднимается достаточное количество золы от горящих городов и лесов, она может эффективно работать как зонтик, защищая большую часть Земли от Солнца. Если вы уменьшите количество солнечного света, который пробивается к поверхности, то вы уменьшите атмосферную температуру, а также потенциально помешаете процессам фотосинтеза.

Примеры этого сценария произошли в меньших масштабах в новейшей истории. Например, извержение индонезийского вулкана Кракатау в 1883 году привело к выбросу вулканического пепла в атмосферу, что привело к снижению глобальных температур на 1,2 градуса Цельсия в течение всего года. Ранее в 1815 году извержение горы Тамбора в Индонезии перекрыло достаточно солнечного света вокруг земного шара, чтобы вызвать то, что стало известно как «год без лета».

В следующем году жители США испытали летние снегопады и температуру от 3 и до 6 градусов Цельсия меньше, чем в среднем. Это падение температуры опустошило урожай и вызвало сотни тысяч смертей - не считая тех, кто погиб в Индонезии. Некоторые археологи теоретизируют, что еще больший катаклизм произошел 65 миллионов лет назад, когда астероид столкнулся с Землей. Некоторые эксперты считают, что это столкновение могло привести к выбросу в атмосферу достаточного количества золы и обломков, чтобы вызвать сильную зиму. Явление такое же, как ядерная зима, только с другим методом создания атмосферного мусора. Некоторые палеонтологи подозревают, что такое воздействие привело к исчезновению динозавров.

Стихийные бедствия - это не единственные причины изменения температур. В конце войны в Персидском заливе в 1991 года президент Ирака Саддам Хусейн сжег 736 кувейтских нефтяных скважин. Пожары длились в течение девяти месяцев, из-за которых средняя локальная температура воздуха упала на 10,2 градуса Цельсия.

Теоретики по ядерной зиме дают гораздо более мрачный прогноз, если бы ядерная война разразилась между ядерными сверхдержавами США и тогдашним СССР. В 1980-х годах теоретики предсказали десятилетнее умеренное снижение до - 40 градусов по Цельсию. Такая зима может закончить разрушение, начатое ядерной войной, отправив оставшихся в живых в пугающий путь голода и холода.

Прогноз для вымирания

В книге Карла Сагана и Ричарда Турко «Путь, где никто не думает», два теоретика предлагают шесть классов ядерной зимы, которые обеспечивают основу для понимания возможных атмосферных последствий современной войны:

1. Минимальная ядерная зима: в лучшем случае ядерной войны, достаточно небольшая атака приведет к минимальному облачному покрову и незначительному или вообще не приведет к экологическому воздействию. Хотя ущерб, нанесенный целевыми районами, может оказаться значительным, остальной мир не пострадает от атмосферных последствий.

2. Маргинальная ядерная зима: Саган и Турко предсказывают мрачный сценарий даже для «маргинальной» ядерной зимы. Они подсчитали, что несколько ядерных взрывов над городскими центрами в условиях ядерной войны могут снизить температуры в Северном полушарии на несколько градусов. Сельское хозяйство пострадает, что приведет к голоду, особенно если оно сопровождается сильной засухой. В то время как большая часть пепла вернется на Землю в черных дождях, многое останется в верхней атмосфере. Саган и Турко предсказывают, что смертельные случаи от такой ядерной зимы будут равны тем, кто погиб в ядерной войне. Все, что находится ниже экватора, останется в основном не затронутым, учитывая полусферное разделение воздушных потоков и тот факт, что большинство ядерных целей существует в Северном полушарии.

3. Номинальная ядерная зима: авторы считают этот класс ядерной зимы низкой способностью к полномасштабной ядерной войне с участием детонации от 6 000 до 12 000 единиц ядерного оружия. Оставшиеся в живых пережили бы темное небо, широко распространенную засуху, осадки и глобальные перепады температуры в 10 градусов Цельсия в Северном полушарии. В полдень солнечный свет проходил бы только на треть, от того, что до войны. В последующие месяцы эти облака расселись бы, и солнце, казалось бы, горело бы больше, чем раньше. Поскольку ядерные взрывы разрушили бы большую часть озонового слоя, большее количество солнечной радиации достигнет поверхности Земли. Южное полушарие не испытает серьезных климатических изменений.

4. Существенная ядерная зима: этот сценарий после полномасштабной ядерной войны включает катастрофические последствия для Северного полушария: температура замерзания, широкомасштабные осадки, загрязнение, истощение озона и разрушение осадков. Представьте себе глубокий пасмурный день - теперь представьте, что эти условия сохраняются годами. Зеленые растения почти не получают достаточного солнечного света для фотосинтеза. Культуры потерпят неудачу, миллиарды людей умрут, виды исчезнут, а человечество, вероятно, выживет, цивилизации, как мы ее знаем, может и не быть. Повреждение Южного полушария будет зависеть от количества детонаций ниже экватора.

5. Тяжелая ядерная зима: в этом сценарии менее 1 % солнечного света доходит до поверхности Земли в течение нескольких месяцев, что приводит к падению температуры во всем мире и недостаточному освещению для фотосинтеза. В дополнение к широко распространенному голоду и загрязнению, Саган и Турко предсказывают, что сельскохозяйственное производство будет уменьшено до критического уровня.

6. Крайняя ядерная зима: в этом наихудшем сценарии, основанном на условиях 1990 года, использовано почти все ядерное оружие мира. Результатом будет полная темнота в полдень. Большая часть жизни планеты погибнет в холодных пределах этой черной, атмосферной гробницы. Однако ядерная зима - это очень спорная теория

Обсуждение конца света

Во многих отношениях ядерные зимние дебаты аналогичны дискуссиям по глобальному потеплению. В обоих случаях легко классифицировать одну сторону как паникера и обвинять другую в отрицании. Также легко приписать политическую мотивацию обеим сторонам.

Атмосфера - невероятно сложная система. Когда у вас есть 5 квадриллион тонн газа и множество местных, глобальных, наземных и внеземных факторов, которые его перемешивают, трудно понять, как все это работает. Даже современные компьютерные модели теряют эффективность при прогнозировании погоды более чем на несколько дней. Использование этих моделей породило понятие теории хаоса и эффекта бабочки. Маленькое изменение может иметь огромные последствия.

В 1970-е годы Национальная академия наук и управление по оценке технологий США обсудили возможные экологические последствия ядерной войны, а в 1982 году Шведская академия наук опубликовала доклад «Атмосфера после ядерной войны: сумерки в полдень». В этом докладе предсказано, что дым от горящих городов и лесов может уменьшить солнечный свет - с опасными последствиями. В 1983 году атмосферный ученый Ричард Турко и астрохимик Карл Саган присоединились к трем другим ученым в публикации «Глобальные атмосферные последствия ядерных взрывов». Эта статья, известная как отчет TTAPS (сокращение от фамилий авторов: Turco, Toon, Ackerman, Pollack и Sagan).

Результаты TTAPS зависят от моделей компьютерной погоды 1980-х годов. Но сегодня такая технология далека от непогрешимости. Хотя большинство ученых согласны с тем, что ядерная война окажет некоторое влияние на атмосферу, не все согласны с серьезностью. Автор Майкл Крайтон обвинил авторов TTAPS в практической «консенсусной науке», в которой спекуляции, общественное мнение и политика дают возможность использовать несовершенные теории. Кричтон утверждал, что, хотя консенсусная наука может продать нам что-то полезное сегодня, она создает опасный прецедент для будущего.

В 1990 году авторы TTAPS опубликовали пересмотренные данные, основанные на новых данных. Более умеренные результаты умиротвовали некоторых критиков, но были и остаются все еще несогласные голоса. Эти разногласия сводятся к четырем факторам, каждый из которых представляет свою долю неизвестных или непознаваемых:

- Сколько материала сжигается после ядерного обмена?

- Сколько останется пепла в атмосфере, и сколько его будет падать на поверхность Земли?

- Сколько солнечных лучей будет закрыто такими облаками дыма?

- В течение какого сезона произойдет ядерный взрыв? Если атака произошла в течение настоящей зимы, могут ли результаты быть намного менее серьезными?

По мере улучшения нашего понимания атмосферы ученые продолжают применять данные к перспективам ядерной войны. Несмотря на то, что в XXI веке легко смотреть на ядерные сценарии «холодной войны» и рассматривать ядерную зиму как угрозу в XXI веке, недавние выводы говорят о том, что мы можем быть далеки от безопасности.

Используя современные климатические модели, ученые Брайан Тоон и Алан Робок теоретизируют, что даже региональная ядерная война может вызвать маргинальную ядерную зиму для всех. Согласно их выводам 2007 года, если бы Индия и Пакистан запустили 50 ядерных вооружений друг на друга, весь земной шар мог бы испытать 10 лет дымовых облаков и трехлетнее падение температуры примерно на 1,25 градусов Цельсия. Отчасти благодаря этому докладу бюллетень ученых-атомщиков продвинул часы Судного Дня на две минуты ближе к полуночи.

Мы не полностью вошли в ядерный век, но до сих пор мы избегали даже региональной ядерной войны. Будет ли эта инициатива держаться дальше? Или люди в конечном итоге смогут научиться жить в мире, без постоянно нависшей угрозы вымирания?