Јадрена зима

Јадрена зима или нуклеарна зима — хипотетичка глобална состојба на климата на Земјата како резултат на јадрена војна од големи размери. Се претпоставува дека како резултат на ослободување на одредена количина чад и саѓи во стратосферата предизвикани од екстензивни пожари при експлозија на неколку стотици јадрени боеви глави, температурата на планетата ќе падне насекаде до Арктикот како резултат на значително зголемување на рефлексијата на сончевите зраци од горните слоеви на атмосфератаP. J. Crutzen, J.W. Birks The atmosphere after a nuclear war: Twilight at noon. Ambio 11, 114 (1982).R. P. Turco et. al. Nuclear winter—Global consequences of multiple nuclear-explosions. Science 222, 1283 (1983). J. E. Penner et al. Smoke-plume distributions above large-scale fires—Implications for simulations of nuclearwinter. J ClimateApplMeteorol 25, 1434 (1986).S. J. Ghan et. al. Climatic response to large atmospheric smoke injections — sensitivity studies with a tropospheric general-circulation model. J Geophys Res Atmos 93, 315 (1988)..

 Раѓање на теорија 
Можноста за јадрена зима први ја предвиделе Г.С. Голицин во СССР и Карл Сејган  во САД.

Истовремено, значајно е што расудувањето на Сејган. на науката (покрај тоа, меѓу голем број колеги, на пример, Роберт Частроу, имал големи забелешки против К. Сејган за точноста на научната основа на неговото размислување - „Пресметките на професорот Сејган ги игнорираат законите на гравитацијата. бил најдобриот астроном.“), па дури и авторот на научнофанатастичниот роман „Контакт“ (за средба со претставници на вонземска цивилизација), довело до некритичка перцепција и едноставно занемарување на оваа прогноза за последиците од јадрена војна, од страна на многу научници.

Советскиот академик Н.Н.Мојсеев предложил да се провери „ хипотезата“. Оваа хипотеза првпат била потврдена со пресметките на моделот во Компјутерскиот центар на Академијата на науките на СССР.Александров В. В. Об одном вычислительном эксперименте, моделирующем последствия ядерной войны. Вычислительная математика и математическая физика, 1984, т. 24, стр. 140—144Стенчиков Г. Л. Климатические последствия ядерной войны: выбросы и распространение оптически активных примесей в атмосфере. Сообщения по прикладной математике. М., Вычислительный центр АН СССР, 1985, 32 c. била спроведена од  Н.Н. Мојсев

и професорите В. В. Александров и Г. Л. Стенчиков користејќи го моделот на биосферата „Гаја“.

Овоа истражување и заклучоци првично предизвикале недоверба и критики кај американските колеги, но веќе не било можно едноставно таа да се игнорира. Американците, пак, извршиле голем број пресметки на нивните модели на океанот и атмосферата. Споредбата на добиените резултати ја покажале и валидноста на предвидувањето на феноменот „јадрена зима“ според направените претпоставки, и високата согласност во деталите за предвидувањата на советските и американските групи научници, и покрај одредени разлики во пристапите кон моделирањето. и можностите на конструираните математички модели и нивните соодветни пресметковни модели.

 Детали за предвидливо моделирање 
Јадрената војна веројатно би довела до „глобална јадрена ноќ“ која би траела околу една година. Биле разгледани две главни можности: вкупен принос на јадрени експлозии од 10.000 и 100.000 мегатони.

Со моќност на јадрена експлозија од 100.000 мегатони, сончевиот флукс на површината на Земјата би  се намалил за 400 пати, а времето за самочистење на атмосферата ќе биде приближно 3-4 месеци. Со моќност на јадрена експлозија од 10.000 мегатони, сончевиот флукс на површината на Земјата ќе се намали за 20 пати, а карактеристичното време за самочистење на атмосферата е околу еден месец. Во исто време, целиот климатски механизам на Земјата радикално се менува, што се манифестира во исклучително силно ладење на атмосферата над континентите (во првите 10 дена просечната температура треба да се намали за 15 степени) . Во некои области на Земјата, ладењето може да достигне 30-50 степени. И покрај ова, пресметките на тимот на Саган покажаа дека климатскиот систем треба да се врати во нормала во рок од околу една година по почетокот на јадрениот конфликт. Овие тврдења добиле широк јавен одзив во неспецијализираниот печат во различни земји.

 Современи пресметки 
Во современи истражувања во 2007, 2008 г. на компјутерско моделирање, покажуваат дека е ефектот на  мала јадрена војна може да се случи со секој воин кој користи околу 50 оружја (приближно 0,3% од сегашниот светски арсенал од 2009 година), секој со моќта на бомба детонирана над Хирошима, ќе ги активира во атмосферата и над градовите, и даваат невиден климатски ефект споредлив со мало ледено доба.

Според пресметките на американските научници  Овен Твини и Ричард Турко, индо - пакистанска војна со употреба на боеви глави со вкупен принос од 750 мегатони ќе доведе до ослободување на 6,6 милиони тони чад во стратосферата. Овој степен на загаденост е доволен за да предизвика температурата на Земјата да падне под она што била во 1816 година („Година без лето“). Јадрената размена меѓу Русија и Соединетите Американски Држави со употреба на 4.400 полнења со моќност од најмалку еден мегатон би довело до ослободување на 150 мегатони саѓи, додека употребениот модел за пресметка покажува дека веќе 75 мегатони чад во стратосферата би довело до брз пад на вредноста на протокот на енергија по м² од површината на земјата, намалување на врнежите за 25% и пад на температурата под вредностите на плеистоценот на леденото доба. Таквата слика би опстојувала најмалку 10 години, што би довело до катастрофални последици за земјоделството. Во исто време, вреди да се напомене дека во овие пресметки, во првичните податоци биле користени копнени експлозии без да се земе предвид значителното ширење на моќноста, што како резултат довело до моделирање на тешки пожари во градовите и шумите (т.н. -наречено огнено торнадо ), кое во комбинација со бројот на боеви глави потценети за речиси три пати дава основа да се судат нивните прилично израмнети резултати и реалноста може да испадне многу покатастрофална.

 Критика 
Концептот на „јадрена зима“ се заснова на долгорочни модели на климатски промени. Во исто време, деталното нумеричко и лабораториско моделирање на почетната фаза на развој на пожари од големи размери покажало дека ефектот од загадувањето на воздухот има локални и глобални последици. Врз основа на добиените резултати, донесен е заклучок за неможноста на јадрена зима (Музафаров, Утјужников, 1995 , дело предводено од А. Т. Онуфриев на МИПТ ). Противниците на концептот „јадрена зима“ се осврнале на фактот дека за време на „ јадрената трка“ во 1945-1998 година, биле извршени околу 2.000 јадрени експлозии со различна моќност во атмосферата и под земја. Земени заедно, според нивното мислење, ова е еднакво на ефектот на долготраен јадрен конфликт од целосен обем. Во оваа смисла, „јадрена војна“ веќе се случила без да доведе до глобална еколошка катастрофа.

Сепак, тоа се само фундаменталните разлики помеѓу јадрените проби и размена.

 Тестовите биле извршени над пустина или вода и не предизвикале масивни пожари или огнени бури само поради енергијата на јадрена експлозија, а не енергијата акумулирана во запаливи материјали, за чие ослободување се појавила јадрена експлозија, која е само иницијатор.
 За време на тестовите, главно тешка прашина се кревала од смачканите и стопени карпи, кои имале висока густина и висок сооднос маса-површина, односно склони кон брзо слегнување. Чадот од пожари има помала густина и поразвиена површина, што му овозможува подолго да остане во воздухот и да се издига повисоко со растечките струи.
 Тестовите се ширеле со текот на времето, а во случај на војна, прашина и чад би се создале во воздухот за краток временски период.

Во исто време, според противниците на концептот „јадрена зима“, ваквите пресметки не ги земаат предвид сценаријата за противсила на јадрен конфликт развиен уште во 1960-тите. Зборуваме за опции за изведување воени операции кога цели за јадрени напади се само непријателски фрлачи, а јадреното оружје не се користи против неговите градови. Сепак, дури и во случај на удари врз мегаградите, количината на ослободен чад ќе биде два реда помала отколку во случај на удар во шума, а огнено торнадо воопшто нема да се формира. Како доказ, се наведува фактот дека пресметките на огнената бура се засноваат на последиците од бомбардирањето на Хирошима, кое во 1945 година речиси целосно се состоело од дрвени и платнени згради, додека модерните градови се градат со незапалив бетон и камен.

Испуштањето чад во стратосферата како причина за „јадрена зима“ е исто така критикувано како неверојатен настан. Кога е зафатен модерен град, емисиите на чад и загаденост на воздухот се пресметуваат според истиот принцип како шумски пожар, земајќи ја предвид многу поголемата количина на гориво што постои во истата област. Бидејќи пламенот за време на пожар се шири многу побрзо вертикално отколку хоризонтално, стоечките згради создаваат поволни услови за избувнување на масовни пожари. Написот на И.М. Абдурагимов И. М. Абдурагимов «О несостоятельности концепции „ядерной ночи“ и „ядерной зимы“ вследствие пожаров после ядерного поражения» давал остри критики за количината саѓи што ќе се ослободи како резултат на целосна јадрена војна. Моќта на термојадреното оружје е толку голема што при удар на модерен град, површината се топи и се израмнува со земјата со силен удар, при што запаливиот материјал се закопува под огноотпорните остатоци од зградите.

 Природни аналогии 
мини|250x250пкс| Ерупција на планината Пинатубо во 1991 година
Научникот Фред Сингер на оваа тема Mastering the Problem of Environmental Quality: an interview with Dr. S. Fred Singer Heartlander Magazine  вели:

Емисиите на големи количини чад за време на вулканските ерупции имаат многу помал ефект врз климата. На пример, ерупцијата на планината Тамбора на индонезискиот остров Сумбава во 1815 година ослободи околу 150 мегатони чад. Значителни количества вулканска пепел останала во атмосферата на надморска височина до 80 километри неколку години и предизвикувала интензивни бои во зорите, но глобалните температури паднаа за само 2,5 °C. Последиците од овој феномен, се разбира, беа многу тешки за земјоделството, чие ниво во тоа време беше многу примитивно според современите стандарди, но сепак не доведе до депопулација на регионите каде што населението гладуваше како резултат на неуспехот на земјоделските култури.
десно|мини|300x300пкс| Промени во радијативното влијание на честичките од аеросоли во атмосферата и на површината на снегот и мразот. Ефектите на саѓи, саѓи на снег, органски јаглерод (OC), секундарни органски аеросоли (SOA), нитрати и сулфати се прикажани како независни компоненти.
Исто така, теоријата на јадрена зима не го зема предвид ефектот на стаклена градина од гигантските емисии на јаглерод диоксид и други стакленички гасови поради масовната употреба на јадрено оружје, како и фактот дека падот на температурата од намалениот пристап до сончевата светлина ќе се компензира со огромни топлински емисии од веројатни пожари и од самите експлозии.

Најмалку од раните 1960-ти до најмалку 1990 година, имало постепено намалување на количината на сончева светлина што стигнува до површината на Земјата, феномен наречен глобално затемнување. Неговата главна причина е честичките од прашина што влегуваат во атмосферата за време на вулканските емисии и како резултат на индустриските активности. Присуството на такви честички во атмосферата создава ефект на ладење поради нивната способност да ја рефлектираат сончевата светлина. Два нуспроизводи од согорувањето на фосилните горива -јаглерод диоксид и аеросоли - делумно се поместиле еден со друг во текот на неколку децении, намалувајќи го ефектот на затоплување во овој период.

Во изолираните области со високи концентрации на саѓи, како што е рурална Индија, до 50% од површинското затоплување е маскирано со облаци од саѓи. Кога се таложат на површината, особено на ледниците или на снегот и мразот на Арктикот, честичките чад доведуваат до загревање на површината со намалување на нејзиното албедо.

Научникот   на оваа тема :Отсекогаш сум ја сметал „јадрената зима“ за научно недокажана измама односно мистификација, како што дискутирав во мојата дискусија за Ноќна линија со Карл Саган. Доказите од пожарите на нафта во Кувајт го поддржуваат овој став. Всушност, јадрените експлозии би можеле да создадат силен ефект на стаклена градина и да предизвикаат затоплување наместо ладење. Да се надеваме дека никогаш нема да дознаеме како тоа всушност се случува. 

 Теоретски опции за јадрена зима 

 Пад на температурата за еден степен за една година без значително влијание врз човечката популација.
 Јадрена есен е пад на температурата од 2-4 °C во текот на неколку години и со урагани.
 Година без лето - интензивно, но релативно кратко студено време во текот на годината, уништување на значителен дел од родот, глад и епидемии следната зима, историски пример е следната, 1816 година, по ерупцијата на планината ТамбораАлександр Волков. Когда меркнет Солнце // Знание — сила. — 2007. — № 6. — С. 32—38.

Литература.
 Декадна јадрена зима е пад на температурата на целата Земја во текот на 10 години за околу 15-20 °C. Ова сценарио е имплицирано од многу модели за јадрена зима. Снег паѓа на поголемиот дел од Земјата, со исклучок на некои екваторијални крајбрежни области. Масовна смрт на луѓе од глад, студ, а исто така и од тоа што снегот ќе се акумулира и ќе формира слоеви дебели повеќе метри кои уништуваат згради и блокираат патишта. Смртта на поголемиот дел од светската популација е веројатна, но 10-50% (според различни проценки) од луѓето ќе преживеат и ќе ги задржат повеќето технологии. Во просек, ваквото сценарио ќе ја врати цивилизацијата назад за околу 20, максимум 50 години.
 Ризици: продолжување на војната за топли места, неуспешни обиди за загревање на Земјата со помош на нови јадрени експлозии и вештачки вулкански ерупции, транзиција кон неконтролирано загревање на јадрено лето. Сепак, дури и да го претпоставиме ова сценарио, ќе излезе дека само светскиот фонд на добиток (кој ќе замрзне на нивните фарми и ќе се чува во такви природни „фрижидери“) ќе биде доволен да го нахрани целото преживеано човештво за цело време, и Финска и Норвешка, на пример, имаат стратешки резерви на жито за брзо обновување на земјоделството.
 Ново ледено доба. Тоа е крајно неверојатно сценарио за продолжување на претходното, во ситуација кога рефлексивноста на Земјата се зголемува поради снегот, а нови ледени капи почнуваат да растат од половите и надолу кон екваторот. Сепак, дел од земјиштето во близина на екваторот останува погодно за живот и за земјоделство. Како резултат на тоа, цивилизацијата ќе мора радикално да се промени. Тешко е да се замислат огромни преселби на народи без војни. Многу видови на живи суштества ќе исчезнат, но поголемиот дел од разновидноста на биосферата ќе преживее. Луѓето веќе доживеале неколку ледени доба, кои можеле да започнат сосема нагло како резултат на супервулкански ерупции и удари на астероиди (ерупција Тоба). Со ваквиот развој на настаните, враќањето во првобитната состојба може да потрае околу сто години.
 Неповратно глобално ладење. Тоа може да биде следната фаза од Леденото доба, во најлошото, но речиси невозможно сценарио. Низ Земјата, геолошки долго време, ќе се воспостави температурен режим, бидејќи на Антарктикот океаните ќе замрзнат, а копното ќе биде покриено со дебел слој мраз. Животот може да преживее само во океаните.

Последниот пат кога Земјата влегла во оваа состојба било пред приближно 600 милиони години, односно пред животните да стигнат до копното, назад во Криогенезата, и да можат да излезат од неа поради акумулацијата на CO2 во атмосферата.  Во исто време, во текот на изминатите 100.000 години имало четири обични глацијации кои не довеле ниту до неповратна глацијација ниту до човечко истребување, што значи дека почетокот на неповратната глацијација е неверојатен настан.

 Поврзано 

 Вулканска зима
 Година без лето

 Наводи 

 Литература 

 Моисеев Н.Н., Александров В.В., Тарко А.М. Човекот и биосферата: Искуство на системи. анализа и експерименти со модели / N. N. Moiseev, V. V. Aleksandrov, A. M. Tarko. - М.: Наука, 1985 година. - 271 стр.

 Александров Г.А., Арман А.Д., Белотелов Н.В., Ведјушкин М.А., Вилкова Л.П., Воинов А. А., Крапивин В.Ф., Логофет Д.О., Овсијаников Л.Л., Пак С.Б. , Пасеков В.П., Писаренко Н.Ф., Разжевајкин В.Н., Саранча Д. М., Семенов М.А., Тарко А.М., Фесенко С.В., Шмит Д.А. Математички модели на екосистеми. Еколошки и демографски последици од јадрената војна / Под ед. A. A. Дородицина . М.: Наука, Ч. ед. физички -подлога. осветлена. , 1986 година. 176 стр.

 Надворешни врски 

 Стенчиков Г. М.: Компјутерски центар на Академијата на науките на СССР, 1987 година.
 Пархоменко В.П., Тарко А.М. Јадрена зима. // „Екологија и живот“, бр. 3, 2000 г.
 Искандеров М.Д. Што е „Јадрена зима“. EBZh, бр. 10, 2000 г.
 Јадрена зима
 Образовен модел: Последици од месен јадрен конфликт

Категорија:Зима
Категорија:Јадрено војување
Категорија:Астрономски претпоставки
Категорија:Претпоставки
Категорија:Јадрени оружја
Категорија:Еколошки катастрофи
Категорија:Климатологија
Категорија:Клима
Категорија:Климатски промени