Пам’ятаєте ми з вами з’ясовували, чим страшний ядерний «Периметр» Росії для США і навіть обирали Танк для ядерної війни.
Навколо майже будь-якого виду зброї існує багато розхожих уявлень і відвертих міфів, які дуже хвилюють публіку, яка цікавиться армією і зброєю. Ядерна зброя не є виключенням.
У числі таких міфів — широко відома концепція «ядерної зими». Давайте розглянемо її детальніше …
Руйнівні наслідки теплового удару, вибухової хвилі, а також проникає і залишкової радіації були відомі вченим давно, але непрямий вплив подібних вибухів на навколишнє середовище довгі роки залишалося без уваги. Лише в 70-их роках було проведено декілька досліджень, в ході яких вдалося встановити, що озоновий шар, що захищає Землю від згубної дії ультрафіолетового випромінювання, може бути ослаблений викидами в атмосферу великих обсягів оксидів азоту, які відбудуться після численних ядерних вибухів.
Подальше вивчення проблеми показало, що хмари пилу, викинуті ядерними вибухами у верхні шари атмосфери, можуть перешкоджати теплообміну між нею і поверхнею, що призведе до тимчасового охолодження повітряних мас. Потім вчені звернули увагу на наслідки лісових і міських пожеж (т. зв. ефект «вогненного шторму»), викликаних вогняними кулями* ядерних вибухів, і в 1983р. був запущений амбітний проект під назвою TTAPS (за першими літерами прізвищ авторів: R. P. Turco, O. B Toon, T. P. Ackerman, J. B. Pollack і Carl Sagan). Він включав в себе детальний розгляд такого фактора, як дим і сажа від палаючих нафтових полів і пластмаси у знищених вибухами містах (дим від подібних матеріалів поглинає світло сонячних набагато більш ефективно, ніж дим від палаючого дерева). Саме проект TTAPS дав початок ходіння терміна «Ядерна зима» («Nuclear winter»). Згодом ця зловісна гіпотеза була розвинена і доповнена науковими спільнотами американських і радянських вчених. З радянської сторони їй займалися такі кліматологи і математики як Н.Н. Моїсеєв, В. О. Александров, А. М. Тарко.
Як припускають дослідники, першопричиною ядерної зими стануть численні вогняні кулі, викликані вибухами ядерних боєголовок. Ці вогненні кулі призведуть до величезних неконтрольованих пожеж у всіх містах і лісах, що опинилися в їх радіусі поразки. Розігрів повітря над цими пожежами призведе до того, що величезні стовпи диму, сажі і попелу піднімуться на велику висоту, де вони можуть витати тижнями, поки не осядуть на землю або не будуть вимиті з атмосфери з дощами.
Кілька сотень мільйонів тонн попелу і сажі будуть переміщатися східними і західними вітрами до тих пір, поки вони не утворюють щільний рівномірний пояс частинок, що охоплює все Північне півкуля і простягнувся від 30° пн. ш. до 60° с. ш. (саме там розташовані всі великі міста і зосереджено майже все населення потенційних країн-учасників конфлікту). З-за атмосферної циркуляції потім частково буде порушено і Південне півкуля.
Ці густі чорні хмари екранують земну поверхню, перешкоджаючи потраплянню на неї сонячного світла (90%) протягом декількох місяців. Температура її різко впаде, найімовірніше на 20-40 градусів С. Тривалість настала ядерної зими буде залежати від сумарної потужності ядерних вибухів і при «жорсткому» варіанті може досягати двох років. При цьому величина похолодання при вибухах в 100 і 10000 Мт відрізняється незначно.
В умовах повної темряви, низьких температур та випадіння радіоактивних опадів (fallout) процес фотосинтезу практично припиниться, і велика частина земної рослинності і тваринного світу буде знищена. У Північній півкулі багато тварини не виживуть з-за нестачі їжі і складності її пошуку «ядерної ночі». В тропіках і субтропіках важливим фактором буде холод – теплолюбні рослини і тварини погубить навіть короткочасне зниження температури. Вимруть багато видів ссавців, всі птахи, більшість рептилій.Різкий стрибок рівня іонізуючої радіації до 500-1000 радий («радіаційний шок») погубить більшість ссавців і птахів і викличе серйозне променеве ураження хвойних дерев. Гігантські пожежі знищать велику частину лісів, степів, сільськогосподарських угідь.
Безумовно загинуть агроекосистеми, настільки важливі для підтримання життєдіяльності людини. Повністю вимерзнуть всі плодові дерева, виноградники, загинуть усі сільськогосподарські тварини. Зниження середньорічної температури навіть не на 20° – 40° С, а «всього» на 6° – 7° С рівнозначно повної загибелі врожаїв. Навіть без прямих втрат від ядерних ударів, одне лише це виявилося б найстрашнішим лихом з усіх, які коли-небудь довелося пережити людству.
Таким чином, пережили перший удар люди зіткнуться з арктичним холодом, високим рівнем залишкової радіації і загальним руйнуванням промислової, медичної та транспортної інфраструктури. Разом з припиненням поставок їжі, загибеллю посівів і жахливим психологічним стресом це призведе до колосальних людських жертв від голоду, виснаження і хвороб. Ядерна зима може зменшити населення Землі в рази і навіть у десятки разів, що буде означати фактичний кінець цивілізації. Загальної долі можуть не уникнуть навіть країни Південної півкулі, такі як Бразилія, Нігерія, Індонезія або Австралія, які бути зруйновані, незважаючи на те, що на їхній території не розірветься ні одна боєголовка.
Можливість виникнення ядерної зими передбачена Р. С. Голіциним в СРСР і Карлом Саганом в США, потім ця гіпотеза була підтверджена модельними розрахунками Обчислювального центру АН СРСР. Ця робота була проведена академіком Н. Н. Моїсеєвим та професорами Ст. Ст. Александровим і Г. Л. Стенчиковым. Ядерна війна призведе до «глобальної ядерної ночі», яка триватиме близько року. Сотні мільйонів тонн грунту, сажа палаючих міст і лісів зроблять небо непроникним для сонячного світла. Були розглянуті дві основні можливості: сумарна потужність ядерних вибухів 10 000 і 100 Мт. При потужності ядерних вибухів в 10 000 Мт сонячний потік біля поверхні Землі скоротиться в 400 разів, характерний час самоочищення атмосфери складе приблизно 3-4 місяці.
При потужності ядерних вибухів в 100 Мт сонячний потік біля поверхні Землі скоротиться в 20 разів, характерний час самоочищення атмосфери близько місяця. При цьому кардинальним чином змінюється весь кліматичний механізм Землі, що проявляється у виключно сильному охолодженні атмосфери над материками (за перші 10 днів середня температура падає на 15 градусів, а потім починає незначно підвищуватися). В окремих районах Землі похолодає і на 30-50 градусів. Ці роботи отримали широкий громадський резонанс в широкій пресі різних країн. Згодом багато фізики оскаржували достовірність і стійкість отриманих результатів, однак переконливого спростування гіпотеза не отримала.
Багатьох бентежить те, що теорія ЯЗ з’явилася підозріло «вчасно», співпавши в часі з періодом так званої «розрядки» і «нового мислення», і передуючи розпаду СРСР і добровільного залишення ним своїх позицій на світовій арені. Масла у вогонь підлило і таємниче зникнення у 1985р. в Іспанії Ст. Александрова — одного з радянських розробників теорії ЯЗ.
Однак противниками теорії ЯЗ виступають не тільки вчені — математики і кліматологи, які виявили в розрахунках К. Сагана та Н.Моїсеєва значні погрішності і допущення. Найчастіше нападки на ЯЗ політично забарвлені.
Вся ця історія спочатку виробляла враження грандіозної «психічної атаки», розпочатої керівництвом США на радянське керівництво. Мета її була цілком очевидною: змусити радянське керівництво відмовитися від застосування ядерної зброї, що дало б для США військову перевагу. Якщо масований відповідь або відповідь-зустрічний ядерний удар призведе до «ядерної зими», то застосовувати його безглуздо: такий удар спричинить за собою корінний підрив сільського господарства, найсильніші неврожаї протягом ряду років, що викличе сильний голод навіть за радянських стратегічних запасах продовольства.
Судячи з того, що Маршал Радянського Союзу С. Ф. Ахромеев згадував, що в кінці 1983 року в Генеральному штабі в кінці 1983 року, тобто після появи концепції «ядерної зими», її презентації на безпрецедентною наукової радянсько-американської наукової конференції з прямим телемостом Москва-Вашингтон 31 жовтня — 1 листопада 1983 року і американськими навчаннями Able Archer-83, почалися 2 листопада 1983 року і отрабатывавшими ведення повномасштабної ядерної війни, почали розробляти плани повної відмови від ядерної зброї, «психічна атака» досягла мети.
Американська версія. Вона пояснює появу теорії ЯЗ тим, що ОВС володів перевагою над НАТО в звичайні озброєння в Європі, і тому СРСР було вигідно незастосування ядерної зброї в разі великомасштабної війни.
Насторожує і те, що після закінчення «холодної війни» не проводиться спроб змоделювати ефект МОВ на сучасному обладнанні (такому як встановлений у Національному Центрі Атмосферних Досліджень США суперкомп’ютер Blue Sky c піковим значенням продуктивності до 7 Тфлоп і зовнішньою пам’яттю обсягом 31,5 Тбайт). Якщо подібні дослідження і мають місце, вони носять приватний характер і не отримують широкого розголосу, і вже тим більше державної підтримки. Все це може свідчити на користь версії про «замовний» характер теорії ЯЗ.
Рух за мир у всьому світі рукоплескало цієї концепції, оскільки бачила в ній аргумент за повне ядерне роззброєння. Знайшла вона певне застосування і у великій військової стратегії, як одна з різновидів MAD — Mutual Assured Destruction, або гарантованого взаємного знищення. Суть цієї ідеї полягала в тому, що жоден із супротивників по можливій ядерній війні не зважиться на масований удар, оскільки в будь-якому випадку буде знищений, якщо не ядерним жаром, то наступним холодом. Це було і є одним із стовпів доктрину ядерного стримування.
Використання концепції «ядерної зими» в якості аргументації за ядерне стримування є далеко не безпечним заняттям, з тієї простої причини, що це самообман.
Сперечатися з концепцією, під якою стоять імена великих учених — справа нелегка, але у даному випадку необхідний, тому що на кону стоїть найважливіше питання військової стратегії: покладатися на ядерну зброю як засіб стримування, чи ні.
Лісові пожежі: матмодель і натурні випробування
Отже, концепція «ядерної зими» постулює, що в разі масованих ядерних ударів, вибухи підпалять міста і лісові масиви (академік Н.Н. Моїсеєв виходив у своїх оцінках з площі лісових пожеж в 1 млн. кв. км), і тільки в лісових пожежах утворюється близько 4 млрд. тонн сажі, які створять непроникні для сонячного світла хмари, покриють все Північне півкуля і настане «ядерна зима». Пожежі в містах ще додадуть до цього сажі.
Але до цього жаху варто додати кілька зауважень.
Для початку варто відзначити, що ця концепція стоїть на оцінках, розрахунках і математичному моделюванні, і вона була прийнята як керівництво для найважливіших політичних рішень без проведення перевірочних випробувань. Думається, що тут головну роль зіграло абсолютна довіра до вчених: мовляв, якщо вони сказали, то як воно і є.
Між тим, важко зрозуміти, як можна було прийняти таке твердження на віру, особливо на рівні начальника Генерального штабу. Справа в тому, що кожна людина, яка хоч раз у житті розпалював багаття або топив піч дровами, знає, що деревина при горінні майже не коптить, тобто не виділяє сажі, на відміну від гуми, пластмас та солярки з гасом. Головний продукт горіння деревини — вуглекислий газ, прозоре для світла. Кажуть, що він має парниковий ефект, так що від масштабних лісових пожеж можна було очікувати швидше потепління клімату.
Далі, у маршала Ахромеева були всі можливості перевірити істинність моделі натурними випробуваннями. Це можна було зробити різноманітними способами. Наприклад, запросити дані лісоохорони, у яких ліси горіли кожен рік, і на основі вимірювань вигорілих лісів дізнатися, скільки пального матеріалу звернулося в продукти згоряння і яких. Якщо такі дані Генеральний штаб не влаштовували, то можна було провести досвід: точно виміряти вагу деревини на якійсь ділянці лісу, потім підпалити його (аж до проведення натурного ядерного випробування), і в ході пожежі виміряти, утворилося стільки сажі, скільки внесено в матмодель. Можна було взяти кілька досвідчених ділянок лісу і перевірити, як він горить влітку і взимку, під дощем і в ясну погоду. Фактор сезону мав значення, оскільки взимку наші ліси засипані снігом і горіти не можуть. Ліс палити, звичайно, шкода, але кілька тисяч гектарів — прийнятна ціна за вирішення найважливішого стратегічного питання.
Не вдалося знайти жодних відомостей, що такі випробування проводилися.
В реалістичності оцінок лісових пожеж сумнівався, наприклад, В. М. Абдурагимов, експерт з пожежного справі, який навіть намагався протестувати проти концепції «ядерної зими». За його оцінками, заснованим на досвіді реальних лісових пожеж, виходило, що при звичайному вигорянні 20% пального матеріалу в лісі, утворюється максимум 200-400 грамів сажі на кв. метр. 1 млн. кв. кілометрів лісових пожеж дадуть максимум 400 млн. тонн сажі, що в десять разів менше, ніж у моделі Моїсеєва.
Далі — цікавіше. Явочним порядком натурні випробування концепції «ядерної зими» у нас відбулися під час лісових пожеж 2007-2012 років, особливо сильно в 2010 році, коли вигоріло близько 12 млн. гектарів або 120 тисяч кв. км, тобто 12% від масштабу, прийнятого до моделі «ядерної зими». Від цього — не відмахнешся, оскільки якщо б ефект мав місце, то він проявився.
Найцікавіше в тому, що були проведені підрахунки утворення сажі в цих пожежах, опубліковані в журналі «Метеорологія і гідрологія», № 7 за 2015 рік. Результат виявився опрокидывающим. Сажі на ділі утворилося 2,5 грама з кв. метра лісової пожежі. На всій площі пожеж утворилося близько 300 тисяч тонн сажі, що неважко перевести в розрахунковий мільйон кв. км — 2,5 млн. тонн, що в 1600 разів менше, ніж у моделі «ядерної зими». І це — в найкращих умовах сухого і жаркого літа, коли дощ не гасив пожежі, а гасіння не могло впоратися з вогнем.
У містах стояв густий смог, багато населених пунктів постраждало від вогню, великий збиток і так далі, тільки от нічого подібного «ядерної зими» не настав і близько. Так, неврожай у 2010 році, тоді було зібрано 62,7 млн. тонн зернових, що навіть менше, ніж у попередньому неврожайному 2000 році. Але все ж, при середньому споживанні зернових в Росії в розмірі 32 млн. тонн на рік, ми вийшли навіть з хорошим запасом хліба, не рахуючи перехідних запасів.
Отже, навіть якщо згорить мільйон кв. км лісів у випадку ядерної війни, «ядерної зими», сільськогосподарського кризи і голоду не настане.
Чи Правда, що гарячі міста закоптят небо?
Перевірити, як горять міста було, звичайно, складніше. Однак і тут у Генерального штабу, володіє численними військово-будівельними і саперними частинами, цілком була можливість побудувати дослідний місто, підпалити його і подивитися, як він буде горіти і чи правда, що хмари сажі закриють всі навколо.
І. М. Абдурагимов оскаржував також оцінки щодо пожеж в містах, вказуючи, що зміст пального матеріалу на одиницю площі сильно завищена, і що навіть при сильних пожежах воно не вигорає, а лише приблизно на 50%, та й до того ж, ударна хвиля на великій площі зіб’є полум’я, а завали задушать пожежі.
Втім, у нас є можливість подивитися на приклад міста, який горів синім полум’ям. Це, звичайно, Дрезден під час бомбардування 13-15 лютого 1945 року. На нього було скинуто 1500 тонн фугасних і 1200 тонн запалювальних бомб у ніч з 13 на 14 лютого, 500 тонн фугасних і 300 тонн запалювальних бомб вдень 14 лютого і 465 тонн фугасних бомб 15 лютого. Загальна: 2465 тонн фугасних і 1500 тонн запалювальних бомб. За підрахунками британського фізика, барона Патріка Стюарта Мейнарда Блэкетта, руйнівний еквівалент хиросимською уранової бомби 18-21 кт становив 600 тонн фугасних бомб. Отже, удар по Дрездену був еквівалентний 4,1 хіросімських бомб, тобто до 86 кт.
Зазвичай кажуть, що Дрезден був зруйнований майже весь або весь. Це, звичайно, не так. У 1946 році муніципалітет Дрездена випустив брошуру «In Dresden wird gebaut und das Gewerbe arbeitet wieder». В ній наводилися точні дані про руйнування, оскільки муніципалітету було потрібно скласти план відновлення міста. Наслідки бомбардування були вражаючими. В центрі міста лежала гора руїн об’ємом до 20 млн. кубометрів, що покриває площу в 1000 гектарів висотою близько двох метрів. В ній копали шахти, щоб дістати з — під завалів вцілілі речі, інструменти, придатні частини будівель. Однак, 228 тисяч квартир в Дрездені було повністю знищено 75 тисяч, 18 тисяч сильно пошкоджені і непридатні. 81 тисяча квартир мала легкі ушкодження. Разом зруйновано 93 тисячі квартир або 40,7% наявних. Площа сильних руйнувань склала 15 кв. км.
Але яка площа була у Дрездена? Про це мало де повідомляється, і може скластися враження, що місто був компактним. Між тим, це не так. За даними німецької енциклопедії Der Große направляє вам щоб брокгауза, довоєнного випуску, в 1930 році Дрезден мав разом з передмістями площа в 109 кв. км. Це був один з найбільших міст Німеччини. Зона руйнувань становила 13,7% території міста.
Хоча в Дрездені був найсильніший багатоденний пожежа, що переріс у «вогняний шторм», тим не менш, місто згорів далеко не весь, це по-перше. По-друге, дим і сажа від пожежі в Дрездені не зуміли піднятися високо в атмосферу і створити щільного сталого хмари, через пару днів сажа була вимита дощем. По-третє, у Німеччині було зруйновано і згоріло від бомбардувань 43 великих міст. Вони розташовувалися на досить компактній території, і деякий вплив диму від міських пожеж та бойових дій на клімат, треба думати, могло бути. У всякому разі, зима 1945/46 року в Німеччині була дуже сніжною і холодною, її навіть називали «взимку століття». Розореної війною Німеччині довелося дуже нелегко, але навіть разутые, роздягнені і позбавлені даху німці, при крайній дефіцит хліба і вугілля, її пережили. У 1946 і 1947 роках у Східній Європі були сильні посухи. Але ні негайного настання зими серед літа (якщо ми говоримо про бомбардування 1944 року), ні настання довгого періоду похолодання не спостерігалося.
Так що розрахунки на те, що пожежі в містах після ядерних вибухів закриють небо чорними хмарами і викличуть моментальне наступ sibirische Kälte, явно не виправдовуються відомими прикладами.
Недостатній обсяг доказової бази.
Відомо, що навіть локальні прогнози погоди мають не дуже високу ступінь достовірності (не більше 80%). При глобальному моделюванні клімату необхідно враховувати на порядок більше чинників, не всі з яких були відомі на момент проведення дослідження.
Важко судити, наскільки реальні побудови Н. Мойсеєва – К. Сагана, так як мова йде про імітаційної моделі, зв’язок якої з дійсністю неочевидна. Розрахунки атмосферної циркуляції досі далекі від досконалості, а обчислювальні потужності, «суперкомп’ютери» (БСЭМ-6, Cray-XMP), які були в розпорядженні вчених у 80-х роках, поступаються за продуктивністю навіть сучасним PC.
Модель «ядерної зими» Сагана – Моїсеєва не враховує такі фактори як виділення парникових газів (СО2) внаслідок множинних пожеж, а також вплив аерозолів на тепловтрати земної поверхні.
Також вона не бере до уваги той факт, що клімат планети — саморегулюючий механізм. Наприклад, парниковий ефект може компенсуватися тим, що рослини починають більш інтенсивно поглинати вуглекислий газ. Важко судити, які компенсаторні механізми можуть включитися в разі викиду в атмосферу величезних обсягів попелу і пилу. Наприклад, ефект ЯЗ може «пом’якшити» висока теплоємність океанів, тепло яких не дасть зупинитися конвекційним процесів, і пил випаде кілька раніше ніж показали розрахунки. Можливо, зміна альбедо Землі призведе до того, що вона буде поглинати більше сонячної енергії, що разом з парниковим ефектом, викликаним виділенням аерозолів, призведе не до похолодання, а до нагрівання земної поверхні («Венеріанський варіант»). Однак і в цьому випадку може включиться один із захисних механізмів — океани почнуть більш інтенсивно випаровуватися, пил випаде з дощами, і альбедо прийде в норму.
Багато кліматологів допускають, що теоретично ЯЗ можлива, але вона не може бути наслідком навіть великомасштабного конфлікту між Росією і США. На їхню думку, усього арсеналу наддержав недостатньо для досягнення необхідного ефекту. Для ілюстрації цієї тези наводиться вибух вулкана Кракатау в 1883р., оцінки мегатоннажа якого відрізняються від 150 мегатонн до кількох тисяч. Якщо вірно друге, то це цілком можна порівняти з невеликою, але інтенсивної ядерною війною. Виверження вулкана викинуло в атмосферу близько 18 км3 породи і призвело до так званого «рік без літа» — невеликого зниження середньорічної температури на всій планеті. Але не до загибелі цивілізації, як ми знаємо.
Можна і прорахуватися
Отже, порівняння концепції «ядерної зими» і її підстав з реальними випадками масштабних міських і лісових пожеж вельми наочно показують її неспроможність. Такого виділення сажі при пожежах, яке в неї закладено, просто не буває. Саме тому віра в «ядерну зиму» є самообман, і побудова на цій основі доктрини ядерного стримування явно помилково.
Це вже досить серйозна справа. Вважаючи, що ймовірний противник не наважиться завдати масований ядерний удар, тому що сам загине від «ядерної зими», можна ж і прорахуватися. Якщо американці сфабрикували цю концепцію для ядерного роззброєння Радянського Союзу, то можна бути впевненими, що самі вони добре уявляють собі справжній стан справ і масований ядерний удар їх не лякає. Інша справа, що американці ніколи не висловлювали готовність воювати в стилі обміну нищівними ударами, їх завжди цікавило досягнення переваги, а ще краще — першого безкарного удару в поєднанні з гарантією, що за ним не завдадуть удару вперед. Концепція «ядерної зими» на це працює і досить непогано. До того ж, до вящему жаль борців за мир, ця концепція не призвела до загального ядерного роззброєння, і їм доведеться знайти інші, більш дієві аргументи.
