ЗИМА БЛИЗКО

Я́дерная зима́ — краткий анализ глобального состояние климата Земли в результате широкомасштабной ядерной войны.
При анализе возможных климатических последствий крупномасштабной ядерной войны , исследователи исходили из сценария, опубликованного в сдвоенном выпуске журнала АМВIО . Авторы сценария предполагали, что ядерный конфликт будет происходить между двумя основными противоборствующими сторонами и что ядерные удары будут нанесены практически мгновенно. В войне будет использовано менее половины суммарного ядерного арсенала СССР и США. Общий запас ядерных зарядов, израсходованных с обеих сторон, составит 5742 Мт. Ударам подвергнется вся Европа, СССР, Северная Америка и район Дальнего Востока, включающий Японию и Южную Корею. Предполагается, что будут нанесены удары и по странам, непосредственно не участвующим в войне, с целью подрыва их экономического потенциала и уменьшения их значения в послевоенной ситуации.

Крупные города являются первоочередными целями, утвержденными стратегическими планировщиками в ядерных атаках промышленных объектов, составляющих важнейшую часть оборонного и экономического потенциала противника.

Возникающие в городах очаги пламени («первичные пожары») вызывают обширные «вторичные» пожары. Тогда множество очагов пламени тех и других пожаров объединится в один мощный очаг, и образуется «огненный смерч», способный уничтожить целый город (как это и случилось после бомбардировок американской авиацией Дрездена и Гамбурга в конце второй мировой войны).

Интенсивное выделение тепловой энергии в центре такого гигантского пожара поднимает вверх огромные массы воздуха, создавая в то же время ветры ураганной силы у поверхности земли, которые подают все новые порции кислорода к очагу пожара. Именно в результате «огненного смерча», дым, пыль и сажа, поднимающиеся вверх вплоть до стратосферы, образуют черную тучу, практически полностью закрывающую солнечный свет, наступает “ядерная ночь”.

Расчеты количества аэрозоля, образующегося после ядерных “пожаров цивилизации”, сделаны исходя из средней величины 4 г горючего материала на 1 см поверхности, хотя в ряде крупных современных городов, таких, как Нью-Йорк или Лондон, эта величина достигает 40 г/см (дерево, пластики, асфальт, топливо и т.д.). По самым осторожным подсчетам, при ядерном конфликте (согласно среднему, так называемому базовому сценарию) образуется около 200 млн. т аэрозоля, 30% которого составляет сильно поглощающий солнечный свет элементарный углерод . Обширный район между 30 и 60 с.ш. при пожарах и выделении аэрозоля в количествах, указанных выше, будет практически полностью лишен солнечного света по меньшей мере на несколько недель.

Аэрозоль, как дымная пелена, за две недели распространится по Северному полушарию, а за два месяца - из Северного полушария в Южное. В какой бы стране ни взорвались бомбы - все перемешается. Лучи Солнца не будут доходить до поверхности Земли, и температура воздуха в разных местах упадет на 10 - 30 °С. Через год этот аэрозоль должен все-таки осесть на поверхность. К такому выводу пришли Владимир Александров и его коллеги, работавшие под руководством академика Никиты Николаевича Моисеева в Вычислительном центре АН СССР

Есть два фактора действия ядерной зимы на растительность. Первый - это похолодание, второй - снижение освещенности. Рассмотрим действие обоих факторов на растения. Растения можно разделить на чувствительные к холоду и чувствительные к морозу. Чувствительные к холоду растения гибнут или получают повреждения при температуре выше 0° С, а чувствительные к морозу - ниже 0° С. Первопричиной гибели растений, чувствительных к холоду является переход клеточных мембран из преимущественно жидкокристаллического состояния в состояние геля вследствие затвердевания липидов мембран. Причиной гибели растений, чувствительных к морозу, является образование льда внутри клеток или образование льда в межклеточном пространстве.

Холодостойкость и морозостойкость не являются постоянными свойствами растений, а в соответствии с генотипом формируются в процессе онтогенеза под влиянием условий внешней среды. Морозостойкость резко меняется в течение года. Она минимальна летом и максимальна зимой.

Чтобы стать морозостойким, согласно И.И. Туманову , растения должны пройти последовательно три этапа подготовки: войти в состояние физиологического покоя, пройти первую, а затем вторую фазу закаливания. Высокая морозостойкость у растений формируется не сразу, она повышается поэтапно: сначала при вхождении в период покоя после окончания вегетационного сезона, затем при закаливании и, наконец, в результате медленного и постепенного нарастания морозов во второй фазе закаливания. Максимальная морозостойкость достигается в наиболее суровое время года.
Для растений северной и средней полосы в обычных условиях окончания сезона вегетации время перехода в состояние покоя больше двух недель. Основным фактором, вызывающим начало перехода в состояние покоя, является сокращение длины светового дня. В меньшей степени влияет уменьшение температуры воздуха. От начала действия этого фактора до начала перехода в режим запасания сахаров проходит минимум 3-5 дней. Если за это время в условиях начинающейся ядерной зимы запуск механизма перехода в состояние покоя произойдет, то в связи с быстрым и сильным уменьшением освещенности растения не успеют накопить достаточного количества ассимилятов (будет накоплено не более 10% от необходимого), и перехода в состояние покоя не произойдет. Последующее действие отрицательных низких температур в течение более трех месяцев неизбежно приведет к гибели растений.

Аналогично, не успеют перейти в состояние покоя и погибнут в условиях низких температур и отсутствия света субтропические растения. Вымерзнут растения, у которых переход в состояние покоя происходит в связи с наступлением сухого периода. В тропических влажных лесах освещенность будет выше компенсационной (70 Вт/м на 40-й день и 50 Вт/м на 99-й день после начала ядерной войны), но поскольку растения этих лесов не обладают способностью переходить в состояние покоя и закаливаться, то они погибнут от действия низких температур.

В Южном полушарии в июле - зима, падение температуры составит для широтной зоны (0-12)°ю.ш. (1-4)° С, а освещенность - 30% от исходной В таких условиях не все растения выдержат длительное снижение температуры, а главное освещенности. В этом случае будет проявляться указанный выше эффект преимущественного поражения ослабленных, старых и молодых деревьев. Данную зону в основном занимают тропические леса. Около 60% растений верхнего яруса этих лесов находятся в климаксном состоянии, у них отсутствует прирост и фотосинтез равен дыханию. Уменьшение освещенности приведет к дефициту энергии, который данные растения будут не в состоянии скомпенсировать. Поэтому эти растения погибнут.
Таблица 1.Максимальная морозостойкость деревьев (время действия морозов 1 месяц)

__________________________________________
Деревья —---------— Морозостойкость зимой, ° С
__________________________________________
Бук - 25
Дуб - 40
Береза - 55
Ель - 65
Сосна - 65
Пихта - 65
Кедр - 55
Лиственница - 65
_________________________________________
Ядерная зима нанесет серьезный ущерб агроэкосистемам. Вымерзнут все плодовые деревья, виноградники и т. п. Погибнут практически все популяции сельскохозяйственных животных, поскольку инфраструктура животноводства будет разрушена.

Восстановление части растительности возможно (сохранятся семена), но этот процесс будет замедлен воздействием других факторов ядерной войны.

Долговременные климатические последствия ядерной зимы

После окончания ядерной зимы для большинства экосистем интенсивность круговорота химических элементов (углерод, азот и др.), а также общее количество вещества, участвующего в круговороте, уменьшится. В результате увеличится количество СО2 в атмосфере, увеличится накопление биогенных элементов в водоемах.

Из-за пожаров в атмосферу поступит значительное количество СО2. Гибель деревьев в результате климатического и радиационного стрессов приведет (за счет разложения органического вещества древесины) к дополнительному потоку СО2 в атмосферу. В результате уменьшения продуктивности растений суши количество гумуса также станет уменьшаться. Следовательно, суша станет источником атмосферного СО2. Поглощение избытков атмосферного СОдолгое время будет определяться океаном.

Сделаем оценку изменения СО2 в атмосфере и средней глобальной температуры, исходя из следующего сценария. Считая, что 20% лесов Северного полушария сгорит во время пожаров, получим, что количество СО2 в атмосфере практически мгновенно повысится на 15%. Затем во время ядерной зимы погибнут все леса Северного полушария и тропиков. Соответствующие площади в течение пяти лет зарастут травяной и кустарничковой растительностью. Процессы разложения мертвой органики, подстилки и гумуса после ядерной зимы через три года восстановятся полностью. Прозрачность атмосферы восстановится сразу после окончания ядерной зимы.