Последствия ядерной войны: Эффект ядерной зимы

Последствия ядерной войны: ядерная зима

Климатические эффекты

Во всём мире после трагедии Хиросимы и Нагасаки начали изучать последствия возможной ядерной войны — разрушения от мощнейших взрывов, распространение радиации, биологические поражения.

Именно в радиации, в различных проявлениях лучевой болезни ученые и общественность увидели главную опасность нового оружия, но оценить ее по-настоящему человечество смогло значительно позже. Многие годы в атомной бомбе люди видели, хотя и очень опасное, но всего лишь оружие, способное обеспечить победу в войне.

Поэтому ведущие государства, интенсивно совершенствуя ядерное оружие, готовились и к его использованию, и к защите от него. Только в последние десятилетия мировое сообщество начало осознавать, что ядерная война станет самоубийством всего человечества. Радиация не единственное и, может быть, не главное из последствий крупномасштабной ядерной войны.

«Ядерная зима» — угроза серьезнее, чем казалось ранее.

В 80-е годы были предприняты исследования, посвящённые и климатическим эффектам.

Существует три возможных глобальных эффекта мирового ядерного конфликта. Первый из них — это “ядерная зима” и “ядерная ночь”, когда температура на всем земном шаре резко упадет на десятки градусов, а освещенность будет меньше, чем безлунной ночью. Жизнь на Земле окажется отрезанной от своего главного энергетического источника — солнечного света. Количество солнечного тепла, поступающего на земную поверхность, сократится в несколько десятков раз.

В результате наступит «ядерная зима», т. е. произойдет общее понижение температуры, особенно сильное — над континентами. Величина падения температур не слишком зависит от мощности используемого ядерного оружия, но эта мощность очень сильно влияет на длительность «ядерной ночи».

Результаты, полученные учеными разных стран, отличались в деталях, но качественный эффект «ядерной ночи» и «ядерной зимы» очень четко обозначился во всех расчетах. Процесс очищения атмосферы будет идти многие месяцы, и даже годы. Но атмосфера не вернется в первоначальное состояние — ее термогидродинамические характеристики станут совершенно иными.

Второе последствие (косвенное последствие) — радиоактивное загрязнение планеты в результате разрушения атомных электростанций, хранилищ радиоактивных отходов.

И, наконец, третий фактор — глобальный голод.

Годы ядерной войны приведут к резкому падению сельскохозяйственных культур.

Ядерная зима и ядерная ночь

Понижение температуры поверхности Земли спустя месяц после образования сажевых облаков в среднем будет значительным: 15-20°С, а в удаленных от океанов точках — до 35°С. Такая температура продержится несколько месяцев, за которые земная поверхность промерзнет на несколько метров, лишив всех пресной воды, тем более что прекратятся дожди.

В Южном полушарии тоже наступит «ядерная зима», так как сажевые облака окутают всю планету, изменятся все циклы циркуляции в атмосфере, хотя в Австралии и Южной Америке похолодание будет менее значительно (на 10-12°С).

Рассмотрим подробно механизм этого процесса.

Огненный шар ядерного взрыва сжигает или обугливает объекты на значительном удалении от эпицентра. Около 1/3 энергии взрыва, произошедшего на небольшой высоте, выделяется в виде интенсивного светового импульса. Так, в 10 км от эпицентра взрыва мощностью 1 Мт (мегатонна) световая вспышка в первые секунды в тысячи раз ярче солнца.

За это время загораются бумага, ткани и другие, легко воспламеняющиеся материалы. Человек получает ожоги третьей степени. Возникающие очаги пламени (первичные пожары) частично гасятся воздушной волной взрыва, но разлетающиеся искры, горящие обломки, брызги горящих нефтепродуктов, короткие замыкания в электросети вызывают обширные вторичные пожары, которые могут продолжаться много дней.

Когда множества независимых пожаров объединяются в один мощный очаг, образуется «огненный смерч», способный уничтожить огромный город (как в Дрездене и Гамбурге в конце второй мировой войны).

Интенсивное выделение тепла в центре такого «смерча» поднимает вверх громадные массы воздуха, создавая ураганы у поверхности земли, которые подают всё новые порции кислорода к очагу пожара.

«Смерч» поднимает до стратосферы дым, пыль и сажу, которые образуют тучу, практически закрывающую солнечный свет, наступает «ядерная ночь» и, как следствие, «ядерная зима».

Расчёты количества аэрозоля, образующегося после таких пожаров, сделаны, исхода из средней величины 4 г горючего материала на 1см2 поверхности, хотя в таких городах, как Нью-Йорк или Лондон, её значение достигает 40 г см2.

По самым осторожным подсчётам, при ядерном конфликте (согласно среднему, так называемому базовому сценарию) образуется около 200 млн. т аэрозоля, 30% которого составляет сильно поглощающий солнечный свет углерод.

В результате район между 30 и 60 градусами северной широты будет лишён солнечного света на несколько недель.

Гигантские пожары, выделяющие в атмосферу огромное количество аэрозоля и вызывающие «ядерную ночь», до 80-х годов не учитывалось учёными при оценках последствий ядерных взрывов. Впервые на чрезвычайную важность массовых пожаров для последующего каскада необратимых глобальных климатических и экологических изменений указал в 1982 году немецкий учёный Пауль Крутцен.

Почему же учёные не замечали «ядерную зиму» в 40-70-х годах и можно ли теперь наши знания о последствиях ядерной войны считать окончательными?

Дело в том, что проводившиеся ядерные испытания всё-таки были изолированы, одиночными взрывами, в то время как наиболее «мягкий» (100 Мт) сценарий ядерного конфликта, сопровождающийся «ядерной ночью», предусматривает удар по многим крупным городам.

Кроме того, запрещённые ныне испытания проводились так, что при этом не возникало больших пожаров. Новые оценки потребовали тесного сотрудничества и взаимопонимание специалистов различных областей науки: климатологов, физиков, математиков, биологов.

Только при таком комплексном междисциплинарном подходе, набирающем силу в последние годы, удалось понять всю совокупность взаимосвязанных явлений, казавшихся ранее разрозненными фактами. Немаловажно и то, что «ядерная зима» относится к глобальным проблемам, исследовать которые учёные научились лишь недавно.

Изучение и моделирование глобальных проблем началось по инициативе и под руководством Н. Н. Моисеева в ВЦ АН СССР в 70-е годы. Это исследование основывалось на представлении о то, что человек часть биосферы, и его существование немыслимо вне биосферы.

Возрастающая мощь воздействие человека на окружающую среду выдвигает на первый план выбор стратегии развития общества, гарантирующей не только существование, но и совместную эволюцию (коэволюцию) человечества и окружающей среды.

Из известной ныне моделей различной сложности для расчёта изменений климата в результате термоядерного конфликта одна из наиболее совершенных трёхмерная гидродинамическая модель ВЦ РАН.

Первые расчёты, проведённые по этой модели В. В. Александровым с коллегами под руководством Н. Н. Моисеева, дают географическое распределение всех метеорологических характеристик в зависимости от времени, прошедшего с момента ядерного конфликта, что делает результаты моделирования чрезвычайно наглядными, реально ощущаемые. Сходные результаты по согласованному сценарию ядерной войны одновременно получили американские учёные. В дальнейших работах оценены эффекты, связанные с распространением аэрозолей, исследована зависимость характеристик «ядерной зимы» от начального распределения пожаров и высоты подъема сажевого облака.

Проведены расчеты и для двух «предельных сценариев», взятых из работы группы К. Сагана: «жесткого» (суммарная мощность взрывов 10 000 Мт) и «мягкого» (100 Мт).

В первом случае используется примерно 75% суммарного потенциала ядерных держав. Это так называемая всеобщая ядерная война, первичные, немедленные последствия которой характеризуются огромными масштабами гибели и разрушений.

Во втором сценарии «расходуется» менее 1% имеющегося в мире ядерного арсенала. Правда, и это 8200 «хиросим» («жесткий» вариант — почти миллион)!

Сажа, дым и пыль в атмосфере над регионами северного полушария, подвергшимся атакам, из-за глобальной циркуляции атмосферы распространяется на огромные площади, через 2 недели накрыв все Северное полушарие и частично Южное.

Немаловажно, сколько времени сажа, и пыль будут находиться в атмосфере и создавать непрозрачную пелену. Частицы аэрозоля будут оседать на землю под действием силы тяжести, и вымываться дождями. Продолжительность оседания зависит от размера частиц и высоты, на которой они оказались.

Расчеты с использованием упомянутой модели показали, что аэрозоль в атмосфере сохранится значительно дольше, чем полагали прежде. Дело в том, что сажа, нагреваясь солнечными лучами, станет подниматься вверх вместе с нагретыми ею массами воздуха и выйдет из области образования осадков.

Приземный воздух окажется холоднее находящегося выше, и конвекция (включая испарения и выпадение осадков, так называемый круговорот воды в природе) значительно ослабеет, осадков станет меньше, так что аэрозоль будет вымываться гораздо медленнее, чем в обычных условиях. Все это придет к тому, что «ядерная зима» затянется.

Возможные последствия ядерной войны

Вопросами оценки последствий возможной ядерной войны ученые начали заниматься только с 1982 года..

Известно, что сценарии ядерной войны могут быть разными, поэтому отобраны наиболее вероятные.

Если рассматривать наиболее «щадящие» варианты широкомасштабной ядерной войны, когда в течение нескольких дней в северном полушарии будет взорвано около 40% имеющихся ядерных боеприпасов, общей мощностью примерно 5000 Мт, то будут следующие последствия, с которыми согласно большинство ученых мира:

1. Прямые потери от поражающих факторов ядерных взрывов.

В первые дни погибнет примерно 1 млрд. 150 млн. человек, столько же будет тяжело раненных, из них умрет не менее 70%. С учетом радиоактивного заражения потери составят 30–50% от населения Земного шара.

2. Наступит «ядерная ночь» за счет поднятых в атмосферу дыма и пыли. Так как в этом случае поступление солнечной энергии будет блокировано на 90%.

«Ядерная ночь» продлится в северном полушарии от 1,5 до 8 месяцев, в южном – от 1 до 4-х. Фотосинтез прекратится как на земле, так и в мировом океане.

В результате нарушатся все пищевые цепочки: погибнут растения, затем животные, наступит голод для человечества.

3. Наступит «ядерная зима».

Температура понизится в северном полушарии на 30–430С (по данным ученых СССР – на  15–200С), в южном – на 15– 200С. В результате скачкообразного понижения температуры, а также, учитывая, что «ядерная зима» продлится в северном полушарии до года, в южном – до 10 месяцев, погибнут все сельскохозяйственные культуры, земля промерзнет на глубину до 1 м, пресной воды не будет, наступит голод.

4. В результате изменения климата в различных районах мира возрастет количество стихийных бедствий, прежде всего бурь, ураганов, засух и наводнений.

5. Возникнут пожары.

Выгорят леса (источники кислорода и утилизации углекислого газа) на площади не менее 1 миллиона кв.км. Пожары в городах вызовут выделение токсичных газов в концентрациях, которые приведут к отравлениям всего живого. Изменится газовый состав атмосферы с непредсказуемыми последствиями для биологического мира.

6. Озоновый слой уменьшится на 17–70%. Для его восстановления потребуется не менее 10 лет. В течение этого времени ультрафиолетовое излучение Солнца будет в 100 раз более интенсивным, чем в нормальных условиях, и оно губительно для всего живого.

Ожидаются тяжелые генетические последствия, массовая гибель людей и животных от онкологических заболеваний, вырождение человечества.

Правда, в первые месяцы после ядерных ударов ультрафиолетовое излучение Солнца будет поглощаться пылью и сажей, и влияние его будет незначительным.

7. По данным Шведской Академии Наук из-за отсутствия топлива, питьевой воды, в результате голода, развала медицинского обеспечения и т.д. возникнут пандемии с непредсказуемыми последствиями.

Если на планете начнется ядерная война, в результате которой произойдут взрывы ядерных бомб, это приведет к тепловому излучению, а также радиоактивным осадкам локального характера. Косвенные последствия, типа уничтожения систем распределения энергии, коммуникационных систем и общественных устоев, вероятнее всего приведут к серьезным проблемам.

Влияние последствий ядерной войны на пресноводные экосистемы

Вероятные климатические изменения сделают уязвимыми экосистему материковых водоемов.Водоемы, которые содержат пресную воду, подразделяют на два вида: проточные (ручьи и реки) и стоячие (озера и пруды).

Резкое понижение температуры и уменьшение уровня осадков скажется на стремительном сокращении количества пресной воды, которая запасена в озерах и реках. На грунтовые воды изменения повлияют менее заметно и медленнее. Качества озер устанавливаются их содержанием питательных веществ, подстилающими породами, размерами, донными субстратами, количеством атмосферных осадков и другими параметрами. Основными показателями реакции пресноводных систем на климатические изменения являются вероятное понижение температуры и уменьшение инсоляции.

Выравнивание колебаний температуры преимущественно выражено в больших водоемах с пресной водой. Однако экосистемы пресных водоемов в отличие от океана вынуждены значительным образом пострадать от перепада температуры, как следствие того, что произойдет ядерная война. Вероятность влияния низких температур на протяжении длительного периода может привести к образованию толстого слоя льда на поверхности водоемов.

Как результат поверхность мелководного озера покроется значительным слоем льда, охватив большую часть его территории.

Необходимо отметить, что большинство озер, из числа тех, которые известны и доступны человеку, котируются как мелкие. Такие водоемы находятся в группе, которая будет подвержена замерзанию почти на всю глубину. К более долгосрочным и серьезным последствиям ядерная война приведет изменения климатических условий. В ход такого развития событий, освещенность и температура вернуться к первоначальным уровням, в период приближения зимы.

Если ядерная война произойдет зимой и вызовет климатические волнения в этот период, в местах, где вода озер имеет нормальную температуру, приблизительную нулю, это повлечет за собой увеличение ледяного покрова. Угроза для мелководных озер слишком явная, так как возможно промерзание воды до самого дна, что приведет к гибели основного числа живых микроорганизмов. Таким образом, реальные климатические возмущения в зимний период коснутся пресноводных экосистем, которые не замерзают в нормальных условиях, и приведут к весьма серьезным биологическим последствиям.

Текущие нарушения климата, начавшиеся весной или задержавшиеся как результат того, что произошла ядерная война, могут оттянуть процесс таяния льдов. С приходом морозов в конце весеннего периода, возможно, произойдет глобальная гибель живых составляющих экосистем под влиянием снижения температуры и уменьшением освещенности. В случае если снижение температуры до минусовой отметки произойдет летом, последствия могут быть не столь губительными, потому что многое стадии развития жизненных циклов будут позади.

Будущей весной, продолжительность воздействия скажется особенно остро. Возмущения климата осенью приведут к наименьшим последствиям для экосистемы северных водоемов, потому, что на тот момент все живые организмы успеют пройти стадии репродукции.

Даже если численность фитопланктона, беспозвоночных и редуцентов уменьшится до минимального уровня, это не конец света, как только климат вернется к нормальному состоянию, они возродятся.

Последствия ядерной войны

В результате проведения анализа данных по восприимчивости экосистем к последствиям, которые повлечет за собой ядерная война на экологическое окружение, очевидными становятся следующие выводы:

Экосистемы планеты уязвимы для возмущений климата экстремального характера.

Однако не одинаково, а в зависимости от их географического расположения, типа системы и времени года, в которое возмущения возникнут. В итоге синергизма причин и распространения их воздействия от одних к другим экосистемам случаются сдвиги гораздо крупнее, чем можно было бы предвидеть при отдельном действии возмущений.

В случае, когда загрязнение атмосферы, радиация и увеличение УВ излучения, воздействуют обособленно, они не приводят к масштабным катастрофическим последствиям.

Но если эти факторы проявятся одновременно, результат может быть губительным для экосистем с чувствительной природой из-за своего синергизма, что сравнимо с тем, что наступит конец света для живых организмов. Если случится ядерная война, пожары, возникшие как следствие обмена атомными бомбами, могут оккупировать значительную часть территории.

Возрождение экосистем после влияния климатических катаклизмов острой стадии, последующей за ядерной войной огромного масштаба, будет зависеть от уровня приспособленности к природным нарушениям.

В некоторых видах экосистем первостепенный вред может быть достаточно большим, а возобновление медлительным, причем абсолютное возрождение до изначального не тронутого состояния вообще невозможно.

Важную степень влияния на экосистемы могут оказать эпизодические радиоактивные осадки.

Значительные перепады температуры могут привести к очень большому урону, даже если действовать они будут на протяжении короткого промежутка времени.

Экосистема морей достаточно уязвима для длительного уменьшения освещенности. Для описания реакций биологического характера на стрессы планетарного масштаба нужна разработка грядущего поколения моделей экосистем и создание вместительной базы данных по их единичным компонентам и всем экосистемам в общем, подчиняющимся разным экспериментальным нарушением.

С момента, когда были предприняты важные попытки экспериментальным путем описать воздействия, к которым приведет ядерная война, и ее влияние на биологические схемы прошло достаточно много времени.

На сегодня данная проблема является одной из самых важных, которые встречались на пути существования человечества.

Существует три возможных глобальных эффекта мирового ядерного конфликта.

  1. Первый из них — это «ядерная зима” и «ядерная ночь”, когда температура на всем земном шаре резко упадет на десятки градусов, а освещенность будет меньше, чем безлунной ночью. Жизнь на Земле окажется отрезанной от своего главного энергетического источника — солнечного света.
  2. Второе последствие- радиоактивное загрязнение планеты в результате разрушения атомных электростанций, хранилищ радиоактивных отходов.
  3. И, наконец, третий фактор — глобальный голод. Годы ядерной войны приведут к резкому падению сельскохозяйственных культур. Сама природа воздействия крупномасштабной ядерной войны на окружающую среду такова, что, как бы и когда бы она ни началась, конечный результат одинаков — глобальная биосферная катастрофа.

Многочисленные ядерные взрывы приведут к тепловому излучению и локальным радиоактивным осадкам.

Весьма серьезными могут быть и косвенные последствия, такие как уничтожение коммуникаций, систем распределения энергии и общественных институтов.

Миф о ядерной зиме

Термином «ядерная зима» принято описывать природную катастрофу, которая возникнет в результате использования ядерного оружия.

На сегодняшний день существует много различных теорий, причем одни ученые подтверждают масштабность и трагизм ядерной войны, а другие, говоря о ядерной зиме, воспринимают информацию, как миф. Подобная теория была изложена в результате проведения различных экспериментов в пустынях и океанах.

Последствия ядерной зимы

Многие ученые до сих пор ведут споры, касающиеся того, что произойдет с Землей и людьми после использования ядерного оружия.

Есть разные варианты, начиная с вполне безобидных и заканчивая катастрофическими. Все они являются лишь теоретическими. Ученые смогли просчитать, сколько может длиться ядерная зима, так им удалось установить, что этот период будет продолжаться от 1,5 до 12 мес. в Северном полушарии и от 1 до 8 мес. в Южном. При этом, учитывая неопределенность моделей и возможность затяжной ядерной войны, выделяют следующие теоретические варианты:

  • Наиболее безопасный вариант – снижение температуры на один градус на один год.
  • Один год может пройти без лета, и подобное снижение температуры приведет к гибели урожая, а, следовательно, к голоду.
  • Если ядерная зима продержится 10 лет, то температура на Земле упадет примерно на 30-40 градусов.Большая часть планеты покроется снегом, что приведет к новому ледниковому периоду.
  • Последствием предыдущего сценария будет глобальное похолодание и на Земле будет такой же температурный режим, как в Антарктиде.

Как выжить в ядерной зиме?

Многие люди верят в реальность ядерной войны, поэтому они уже давно разработали план действий, чтобы выжить.

Советы по выживанию в ядерной зиме:

  1. Лучше всего жить в сельской местности, поскольку обычно атака направлена на крупные города.
  2. Избавляйтесь от любого груза, в данном случае это касается домашних животных, которых придется кормить. Лучше всего опустите их на волю. Путешествуйте в одиночку.
  3. Из-за выделения большого количества сажи и дыма существенно упадет температура, поэтому необходимо утеплиться.К тому же произойдет массовое разрушение озонового слоя, и люди будут умирать от рака кожи, поэтому скрываться от солнца также необходимо.
  4. Найдите средства для защиты, чтобы отбиваться от потенциальных людоедов и добывать себе еду.
  5. Не брезгуйте насекомыми, которые достаточно питательны, поскольку являются источниками белка.

cyber
Оцените автора
CyberLesson | Быстро освоить программирование Pascal и C++. Решение задач Pascal и C++
Добавить комментарий