Экологические последствия ядерной войны

В работе рассматриваются следующие вопросы:
1 Климатические эффекты
2 «Ядерная зима» и «ядерная ночь»
3 Глобальный голод: летний и зимний сценарий развития событий
4 Радиоактивное загрязнение планеты ...

Введение…………………………………………………………………….3
1 Климатические эффекты…………………………………………………4
2 «Ядерная зима» и «ядерная ночь»………………………………………5
3 Глобальный голод: летний и зимний сценарий развития событий…...9
4 Радиоактивное загрязнение планеты………………………………….11
Заключение………………………………………………………………..14
Список использованных источников……………………………………15

1 Климатические эффекты
…………………………………………………………………………
Существует три возможных глобальных эффекта, которые несет ядерный удар.
Первый выражается в так называемых «ядерной зиме» и «ядерной ночи», которые характеризуются резким падением температуры на десятки градусов на всем земном шаре, а освещенность станет меньше, чем в безлунную ночь. Жизнь на Земле окажется отрезанной от своего главного энергетического источника – солнечного света. Количество поступающего на земную поверхность солнечного тепла сократится в несколько десятков раз, вследствие чего наступит «ядерная зима», т. е. произойдет общее понижение температуры, особенно сильное – над континентами [2].
…………………………………………………………………………

3 Глобальный голод: летний и зимний сценарий развития событий
Главный климатический эффект ядерной войны, независимо от ее сценария, – это «ядерная зима», представляющая собой сильное, резкое и длительное охлаждение воздуха над континентами. Летом последствия оказались бы особенно тяжелыми, т.к. температура над сушей в Северном полушарии упала бы ниже точки замерзания воды. Иначе говоря, все живое, что не сгорит в пожарах, вымерзнет [3, с. 142].
…………………………………………………………………………

С самых древних времен человек увлекался созданием и совершенствованием оружия. И в результате на свет появилось самое разрушительное и смертоносное – ядерное оружие. С момента создания ядерное оружие также претерпело изменения – были созданы боеприпасы, конструкция которых позволяет направить энергию ядерного взрыва на усиление избранного поражающего фактора.
…………………………………………………………………………
В результате исследований ученые пришли к выводу, что массированные ядерные удары приведут не только к непосредственному воздействию на все экосистемы, но и изменят климат, уничтожат озоновый слой, что приведет к повышению уровня ультрафиолетового излучения, вызовут обильное выпадение радиоактивных осадков, загрязнение воздуха и воды на большей части планеты.

Расчеты количества аэрозоля, который образуется после этих пожаров, сделаны, исходя из средней величины 4 г горючего материала на 1см2 поверхности, хотя в Нью-Йорке, Лондоне и других подобных городах ее значение достигает 40 г см2. По самым осторожным подсчетам (согласно среднему, базовому сценарию) при ядерном ударе образуется примерно 200 млн. т аэрозоля, 30% которого составляет углерод, который сильно поглощает солнечный свет. Таким образом, район между 30 и 60 градусами северной широты лишится солнечного света на несколько недель.
До 80-х годов, ученые, оценивая последствия ядерных взрывов, не учитывали эти гигантские пожары, выделяющие в атмосферу громадное количество аэрозоля и вызывающие «ядерную ночь». Впервые на чрезвычайную важность массовых пожаров для последующего каскада необратимых глобальных экологических и климатических изменений указал немецкий ученый Пауль Крутцен в 1982 году [7, с. 521].
В 40-70-х годах ученые не прогнозировали «ядерную зиму» потому, что проводившиеся ядерные испытания представляли собой изолированные, одиночные взрывы, в то время как даже для наиболее «мягкого» (100 Мт) сценария ядерного конфликта, сопровождающегося «ядерной ночью», требуется удар по многим крупным городам. Помимо этого, испытания проводились таким образом, что при них не возникало больших пожаров. Новые оценки потребовали тесного сотрудничества и взаимопонимания специалистов разнообразных областей науки: биологов, климатологов, математиков, физиков. Только благодаря такому комплексному междисциплинарному подходу удалось понять всю совокупность взаимосвязанных явлений, которые ранее казались разрозненными фактами. Немаловажно и то, что «ядерная зима» относится к глобальным проблемам, которые ученые научились исследовать лишь недавно [1].
Изучать и моделировать глобальные проблемы ученые начали в 70-е годы в ВЦ АН СССР по инициативе и под руководством Н. Н. Моисеева. Основой этому исследованию служило представление о том, что человек является частью биосферы, и его существование вне биосферы немыслимо. Возрастающая мощь воздействия человека на окружающую среду выдвинула на первый план выбор стратегии развития общества, гарантирующей, помимо существования, коэволюцию (совместную эволюцию) человечества и окружающей среды.
Из известной ныне моделей различной сложности для расчета изменений климата вследствие термоядерного конфликта одной из наиболее совершенных является трехмерная гидродинамическая модель ВЦ РАН. Первые проведенные расчеты по этой модели дают географическое распределение всех метеорологических характеристик в соответствии с количеством времени, прошедшим с момента ядерного конфликта, благодаря чему результаты моделирования становятся чрезвычайно наглядными и реально ощущаемыми. Одновременно похожие результаты по такому же сценарию ядерной войны были получены и американскими учеными. В дальнейших работах оцениваются эффекты, связанные с распространением аэрозолей, исследуется зависимость характеристик «ядерной зимы» от начального распределения пожаров и высоты подъема сажевого облака.
Проводятся расчеты для двух «предельных сценариев», взятых из работы группы К. Сагана: «жесткого» (суммарной мощностью взрывов 10 000 Мт) и «мягкого» (100 Мт).
В случае «жесткого» сценария используется около 75% суммарного потенциала ядерных держав. Это так называемая всеобщая ядерная война, первичными, немедленными последствиями которой являются огромные масштабы разрушений и гибели. В «мягком» сценарии используется менее 1% ядерного арсенала, имеющегося в мире. Хотя и это 8200 «хиросим» (в случае «жесткого» варианта – это почти миллион)![4]
Из-за глобальной циркуляции атмосферы сажа, пыль и дым в атмосфере над подвергшимися атакам регионами северного полушария распространяются на огромные площади, накрыв через 2 недели частично Южное полушарие и все Северное. Важно, сколько времени пыль и сажа будут пребывать в атмосфере и создавать тем самым непрозрачную пелену. Частицы аэрозоля под действием силы тяжести будут оседать на землю 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 будет сохраняться намного дольше, чем полагалось прежде. Это объясняется тем, что сажа будет нагреваться солнечными лучами, подниматься вверх вместе с массами воздуха, нагретыми ею, и в итоге выйдет из области образования осадков. Приземный воздух окажется холоднее, чем воздух, находящийся выше, и конвекция (в т.ч. испарения и осадки, т.е. круговорот воды в природе) заметно ослабеет, станет меньше осадков, из-за чего вымывание аэрозоли будет происходить гораздо медленнее, чем в обычных условиях. Все это приведет к затягиванию «ядерной зимы».
3 Глобальный голод: летний и зимний сценарий развития событий
Главный климатический эффект ядерной войны, независимо от ее сценария, – это «ядерная зима», представляющая собой сильное, резкое и длительное охлаждение воздуха над континентами. Летом последствия оказались бы особенно тяжелыми, т.к. температура над сушей в Северном полушарии упала бы ниже точки замерзания воды. Иначе говоря, все живое, что не сгорит в пожарах, вымерзнет [3, с. 142].
«Ядерная зима» привела бы к множеству губительных эффектов. Это, в первую очередь, резкие температурные контрасты между сушей и океаном, т.к. последний имеет огромную термическую инерцию, и воздух над ним охладится гораздо слабее. С другой стороны, как уже было отмечено ранее, конвекция подавится изменениями в атмосфере, и над скованными холодом, погруженными в ночь континентами разразятся жестокие засухи. Если рассматриваемые события пришлись бы на лето, то спустя примерно две недели, как указывалось ранее, температура поверхности суши в Северном полушарии упала бы ниже нуля, и солнечного света почти не стало. Это повлечет гибель растений, т.к. они не успеют приспособиться к низким температурам. Если бы ядерная война началась в июле, то в Южном полушарии растительность погибла бы частично, а в Северном – полностью. В тропиках и субтропиках растительность погибла бы практически мгновенно, т.к. тропические леса могут существовать только в узком диапазоне освещенности и температур. Возвращение освещенности и температуры к нормальным уровням произойдет при таком сценарии к моменту обычного наступления зимы. В связи с этим последствия климатических изменений наиболее долгосрочны и серьезны при летнем сценарии [1].
Также не выживут в Северном полушарии многие животные – из-за недостатка и сложности поиска пищи в таких условиях. В тропиках и субтропиках главным фактором станет холод. Погибнут все птицы, многие виды млекопитающих, могут сохраниться рептилии.
Если бы описываемые события происходили зимой, когда растения средней и северной полосы «спят», их судьба при «ядерной зиме» определилась бы морозами. Сравнивая температуры во время обычной зимы и «ядерной зимы» для каждого участка суши с известным соотношением пород деревьев, а также данные о гибели деревьев в обычные зимы и аномальные с длительными морозами, можно оценить процент гибели деревьев при «ядерной зиме».
Мертвые леса, образовавшиеся на огромных площадях, послужат материалом вторичным лесным пожарам. Из-за разложения этой мертвой органики произойдет выброс большого количества углекислого газа в атмосферу, из-за чего нарушится глобальный цикл углерода. Уничтожение растительности (в особенности в тропиках) повлечет активную эрозию почвы.
«Ядерная зима» повлечет практически полное разрушение экосистем, существующих ныне, в частности таких важных для поддержания жизнедеятельности человека, как агроэкосистемы. Вымерзнут все виноградники, плодовые деревья и т.п. Из-за разрушения инфраструктуры животноводства погибнут все сельскохозяйственные животные. Вероятно частичное восстановление растительности при сохранности семян, но этот процесс будут замедлять другие факторы. Из-за «радиационного шока» (резкого роста уровня ионизирующей радиации до 500-1000 рад) погибнет большинство птиц и млекопитающих, и произойдет серьезное лучевое поражение хвойных деревьев. Гигантские пожары уничтожат большую часть сельскохозяйственных угодий, лесов и степей. Во время ядерных взрывов в атмосферу выбросится большое количество окислов азота и серы, которые потом выпадут на землю в виде«кислотных дождей», пагубных для всего живого [8, с. 96].
Каждый из перечисленных факторов крайне разрушителен для экосистем. Но хуже всего то, что после ядерного конфликта они будут действовать синергетически, т.е. не просто одновременно, совместно, а усиливая действие друг друга.
4 Радиоактивное загрязнение планеты
До начала 1970-х гг. проблема экологических последствий подземных ядерных взрывов сводилась лишь к защитным мерам против их радиационного и сейсмического воздействия в момент проведения (т.е. обеспечивалась безопасность взрывных работ). Детальное изучение динамики протекающих в зоне взрывов процессов велось только с точки зрения технических аспектов. Малые размеры ядерных зарядов (в сравнении с химическими зарядами) и легко достижимая большая мощность ядерных взрывов привлекали гражданских и военных специалистов. Возникло ложное представление о том, что подземные ядерные взрывы, как действительно мощный способ разрушения массивов горных пород, обладают высокой технологической и экономической эффективностью. И лишь в 70-е гг. стало выясняться, что получаемая от подземных ядерных взрывов экономическая выгода сводится на нет из-за их отрицательного экологического воздействия на здоровье людей иокружающую среду. В 1972 г. в США была прекращена принятая в 1963 г. программа «Плаушер» по использованию подземных взрывов в мирных целях. В СССР с 1974 г. были прекращены подземные ядерные взрывы наружного действия в мирных целях в Якутии, в Астраханской и Пермской областях [9, с. 285-287].
На объектах, где проводились подземные ядерные взрывы, радиоактивное загрязнение было зафиксировано на значительном расстоянии от эпицентров, как в недрах, так и на поверхности Земли. Это грозит окрестностям опасными геологическими явлениями – подвижками массивов горных пород в ближней зоне, а также значительными изменениями режима подземных вод и газов и появлением наведенной (спровоцированной взрывами) сейсмичности в отдельных районах. Эксплуатируемые полости взрывов становятся очень ненадежными элементами технологических схем производственных процессов, из-за чего происходят нарушения в надежности работы промышленных комплексов стратегического значения, сокращение ресурсного потенциала недр и иных природных комплексов. Вследствие длительного пребывания человека в зонах взрывов у него поражается иммунная и кроветворная система человека. Особенностью радиоактивного поражения является его способность убить безболезненно. Как известно, боль – это эволюционно развитый защитный механизм, однако «коварство» атома состоит в том, что в этом случае данный предупредительный механизм не включается. К примеру, воды, которые сбрасывает атомная электростанция в Хэнфорде (США), считались сначала абсолютно безопасными, а позднее выяснилось, что в соседних водоемах радиоактивность планктона повысилась в 2000 раз, радиоактивность питавшихся планктоном уток – в 40 000 раз, а радиоактивность рыб стала в 150 000 раз больше чем сами воды, сбрасываемые станцией. Ласточки, ловившие насекомых, личинки которых развивались в воде, обладали радиоактивностью в 500 000 раз более высокой, чем воды самой станции. В желтке яиц водоплавающих птиц радиоактивность повысилась в миллион раз. Плохо и то, что накопленная радиоактивность коснется еще большого количества человек, в т.ч. неродившихся, т.к. радиационное заражение помимо влияния на здоровье живущих ныне, оказывает также влияние и на тех, кому предстоит родиться [5, с. 394-396].
Мировое научное сообщество всесторонне изучило феномен «ядерной зимы» и научным комитетом, занимающимся изучением проблем защиты окружающей среды, было выпущено двухтомное издание, подготовленное коллективом авторов из ряда стран, посвященное оценкам экологических и климатических последствий ядерной войны.
Расчеты, опубликованные в нем, показывали, что дым и пыль распространяется на большую часть Южного полушария и тропики. Поэтому даже не воюющие страны подвергнутся его губительному воздействию. Вследствие ядерной войны могут быть разрушены Бразилия, Индия, Индонезия или Нигерия, даже несмотря на то, что, на их территории не будет разорвано ни одной боеголовки. «Ядерная зима» означает заметное усиление масштабов страданий для народов, не вовлеченных в ядерную войну непосредственно. Ядерная война грозит разрушением жизни на земле, возможности самого существования человечества, катастрофой, беспрецедентной в человеческой истории.
Заключение
Глобальные последствия ядерной войны для жизни на Земле стали центром всеобщего внимания после первых атомных бомбардировок Японии.
Исследования, проведенные учеными разных стран, дают возможность сделать довольно очевидные выводы:
1 Экосистемы уязвимы для глобальных экстремальных климатических изменений, при этом каждая экосистема уязвима по-своему (в зависимости от типа экосистемы, географического положения и времени года).
2 Порожденные ядерной войной отрицательные факторы взаимоусиливают друг друга, а их воздействие на все экосистемы и на все элементы экосистем проявляется намного сильнее, чем, если бы оно было выборочным и направлено на изолированные объекты. К примеру, повышенное ультрафиолетовое излучение, загрязнение воздуха или радиация по-отдельности не приведут к сокрушающим катастрофическим последствиям, но их совместное воздействие губит экосистемы.