Ученые делают прогнозы на случай ядерной войны. Взрывы ядерных бомб большинство людей переживут, но самое ужасное начнется потом: гигантские пожары, ядерная зима, голод и холод, а потом — засуха, слепота и рак кожи. Об ужасных последствиях для климата и человека пишет "Шпектрум".
Два исследования о климатических последствиях ядерной войны пришли к совершенно разным выводам. Как так вышло, ведь прогнозирование изменений климата становится все более совершенным? Хотя не всё ли равно, как?..
Мировая ядерная война, в которой будут использованы 20% или более всех единиц ядерного оружия в мире, в значительной степени опустошит Землю. Ядерные державы в совокупности располагают в настоящий момент приблизительно 13,9 тысячами ядерных зарядов. Поэтому речь может идти как минимум о 2,8 тысячах взрывов атомных бомб, во много раз превышающих по мощности бомбу, сброшенную на Хиросиму. Эти взрывы не обязательно приведут к немедленной гибели всего человечества - почти все мы переживем первые моменты катастрофы. Но вот что наступит потом?
Если верить климатологу Алану Робоку (Alan Robock), то страдания оставшихся в живых людей усугубит ядерная зима, которая продлится как минимум три года. После ядерных взрывов возникнут огромные пожары, и они выбросят в атмосферу такие массы дыма и сажи, что достигающие поверхности Земли солнечные лучи станут слабыми и бледными. Одновременно с этим колоссально пострадает защитный озоновый слой. Выжившие окажутся в холодном разрушенном мире. Бледный, практически не согревающий солнечный свет будет содержать множество опасных ультрафиолетовых лучей, вызывающих помутнение роговицы глаз и опухоли кожи. Солнечный свет больше не будет приятным. В Германии в одну из холодных зим замерзнет озеро Бодензее и больше не растает: за зимой последуют холодные летние периоды. Злаки не смогут вызреть, цветки на фруктовых деревьях и кустарниках замерзнут, скот придется забить. Люди будут трястись от холода и голодать.
Пройдет десять лет, и сильно уменьшившееся человечество постепенно отправится от разрушений, а у ядерных держав останется еще достаточно оружия, чтобы повторить катастрофу. Но колебания климата продолжатся. Огромное количество парниковых газов, возникших в результате пожаров, приведет к сильному росту температура на Земле. Если в первые годы будет холодно, как в ледниковый период, то затем Земля нагреется на несколько градусов. В таких условиях не удастся собрать урожаев, достаточных для пропитания. Система распределения продовольствия, скорее всего, не сможет функционировать нормально. И даже если предположить, что человечество в результате всего этого не вымрет, в любом случае оно опустится на более низкую ступень культурного развития.
Малая катастрофа: региональная ядерная война
В катастрофических последствиях большой ядерной войны никто не сомневается, а вот опасность для мира региональных ядерных конфликтов различные экспертные группы оценивают совершенно по-разному.
В 2007 году группа климатологов под руководством известного ученого Алана Робока опубликовала статью о последствиях возможной ядерной войны между двумя государствами в субтропиках. В статье предполагалось, что в эту войну будет взорвано сто атомных бомб, сопоставимых по мощности с хиросимской (около 15 килотонн ТНТ). Имелись в виду ядерные державы Индия и Пакистан. Исследователи исходили из того, что огромные пожары выбросят в тропосферу 5 миллионов тонн сажи.
Термином "тропосфера" обозначают нижний уровень атмосферы - так называемый "погодный слой". Над ним располагается стратосфера, в которой находится и озоновый слой. Проникнув в верхние слои тропосферы, сажа поднимется выше и попадет в стратосферу. Там она будет оставаться годами, затенит солнце и ослабит озоновый слой. В публикации авторы используют для обозначения сажи термин black carbon, то есть "черный углерод". Это не совсем точно. Но в любом случае речь идет о возникших в результате неполного сгорания черных частицах, состоящих в основном из углерода.
Робок и его группа пришли к выводу, что 5 миллионов тонн подобных частиц в стратосфере на многие годы понизят температуру по всем мире на один-два градуса. Это явление будет выражено в разных местах с разной интенсивностью. Например, в первый год особенно сильно пострадают Северная Европа, Восточная Сибирь и части Канады. Европе нужно будет готовиться к исключительно холодным зимам. Снег отражает солнечные лучи, что будет способствовать еще большему охлаждению Земли.
А если будет холодно, то уменьшится испарение воды, и мир станет суше. Это обязательно приведет к неурожаям. Так как эти изменения климата продлятся несколько лет, сократятся мировые запасы зерна и риса. Два глобальных неурожая на уровне 85% от обычного количества собираемых зерновых полностью опустошат склады. Это исследование считается общепризнанным, и последующие публикации, такие как, например, работа команды ученых под руководством Андреа Штенке (Andrea Stenke) из Швейцарской высшей технической школы Цюриха от 2013 года, подтвердили его результаты.
Спор экспертов
Однако в 2018 году рабочая группа исследователей под руководством Джона Рейснера (Jon Reisner) из Лос-Аламосской национальной лаборатории опубликовала несколько другую оценку. Ученые пришли к выводу, что региональная ядерная война на индийском субконтиненте не приведет к изменению мирового климата. При этом они исходили из того же числа и той же мощности ядерных взрывов.
У Лос-Аламосской национальной лаборатории прекрасная репутация. Во время Второй мировой войны ученые Манхэттенского проекта создали там первую атомную бомбу. До сих пор эта лаборатория считается одним из крупнейших исследовательских центров в мире, изучающих термоядерные процессы. По официальным сведениям, там работают более 10 тысяч человек, а бюджет лаборатории составляет 2,55 миллиарда долларов. Публикацию из подобного научного учреждения игнорировать просто нельзя.
В отличие от авторов прежних публикаций, эти исследователи смоделировали как взрывы, так и вызванные ими пожары с помощью собственных компьютерных программ. При этом они пришли к выводу, что, хотя и возникнет большое количество "черного углерода", лишь небольшое его количество попадет в стратосферу. Большая часть достигнет более низких слоев атмосферы и с дождями вновь окажется на земле, прежде чем успеет нанести заметный вред.
Это звучит вполне убедительно. Масштабные лесные пожары, которые в этом году бушевали в России, на Аляске и в Бразилии, выбросили относительно мало сажи в стратосферу, хотя выгоревшая площадь предположительно была больше, чем площадь всех лесов Германии. Чтобы сажа поднялась на высоту в десять и более километров, большого пожара недостаточно. Для этого необходим огненный смерч. При таком феномене возникает эффект дымовой трубы, когда возникающие при горении раскаленные газы устремляются вверх, а снизу на место нагретого воздуха поступают холодные массы воздуха, еще больше раздувая огонь.
Но огненный смерч может возникнуть, только когда площадь пожара составляет не менее 1,3 квадратного километра, на ней имеется более 40 килограммов горючего материала на один квадратный метр и более половины этого материала горит одномоментно. Правда, эти цифры весьма приблизительны: они основаны на опыте Второй мировой войны, когда ковровые бомбардировки Германии союзниками постоянно приводили к возникновению огненных смерчей в немецких городах. Ядерный взрыв над Хиросимой через 20 минут привел к опустошительному огненному смерчу. Во время второй бомбардировки в Нагасаки хотя и возникли многочисленные пожары, но они не слились воедино и смерча не образовали.
О бомбардировках Хиросимы и Нагасаки и о том, как они изменили мировую политику и культуру, слушайте наш подкаст
Тень апокалипсиса. Самое спорное решение XX века
Огненный смерч: да или нет?
Рабочая группа Джона Рейснера пришла к выводу, что структура современных городов в Индии и Пакистане такова, что едва ли там возникнут огненные смерчи. И поэтому опасности наступления глобальной ядерной зимы нет. Но рабочая группа Алана Робока на этом не успокоилась. Четверо из шести авторов статьи 2007 года вместе с другими учеными опубликовали 2 октября 2019 года следующую статью, в которой они еще раз подтвердили свои выводы.
На этот раз они исходили из того, что схватка двух стран будет еще более ожесточенной. Вместо того чтобы вычислять воздействие 100 атомных бомб мощностью 15 килотонн каждая, они проработали три комплексных сценария. В них речь идет о том, что Пакистан взорвет над населенными пунктами противника 150 атомных бомб, а Индия - 100 атомных бомб, а мощность бомб будет соответственно 15, 50 или 100 килотонн. К ним добавятся менее мощные взрывы над военными базами.
Число погибших непосредственно от этих взрывов составит от 50 до 125 миллионов человек. А так как авторы по-прежнему исходят из того, что большая часть возникшего углерода быстро попадет в стратосферу, температура в мире понизится на величину от двух до пяти градусов. Количество осадков уменьшится на 15-30%, восстановление климата займет более десяти лет. Вот почему велика опасность неурожаев и всемирного голода.
Правда, авторам статьи, как и в работе 2007 года, не удалось достаточно убедительно доказать предположения о пагубном воздействии сажи на стратосферу. Хотя они и приводят относительно подробные аргументы, но не подкрепляют их результатами собственных симуляций протекания пожаров. По центральному пункту спора они не могут ничего предъявить.
Ядерная опасность реальна
Подведем итог: до сих пор не ясно, действительно ли региональная ядерная война приведет к катастрофическим последствиям для климата во всем мире. Возможно, группам ученых нужно просто сесть вместе и обменяться мнениями о надежности своих симуляций. Тема слишком серьезна, что тратить время на отстаивание разных точек зрения.
Примечательно, что ни та, ни другая группа не просчитывали аспект радиоактивных осадков. Симуляции не учитывают ни количество, ни характер, ни распределение этих осадков. В опубликованной недавно на научном портале Science Advances статье группа ученых во главе с Оуэном Туном (Owen B. Toon) ссылается на собственную более раннюю статью, но после продолжительной дискуссии приходит в следующему выводу:
"Расчет уровня радиации… затрудняется, помимо прочего, такими изменяемыми величинами, как скорость ветра или наличие дождя в момент взрыва. Но больше всего разногласий вокруг вопроса, где именно взорвалась бомба (например, на земле или нет). Количество погибших из-за радиоактивных осадков зависит от того, насколько хороша была защита населения и насколько быстро регион был эвакуирован".
Понятно, что этот вывод не очень информативен. В пылу дискуссии о климате мы иногда забываем, что миру угрожают и другие антропогенные опасности. Атомные бомбы и растущее число ядерных держав, конечно, не самая незначительная из них. В то время как США и Россия в последние десятилетия заметно сократили количество своих ядерных вооружений, Индия, Пакистан, Китай и Северная Корея их наращивают.
Региональные ядерные войны возможны, в том числе и в Европе, и в отдаленной перспективе исключить их возможность нельзя. В любом случае гуманитарные и экономические последствия таких войн для всего мира были бы катастрофическими, независимо от того, пострадает при этом климат или нет.
Томас Грютер (Thomas Grter)
