myśl o wojnie nuklearnej może przywoływać obrazy zbliżających się chmur grzybów, kaczek i pokrywy, czy lokalnego opadu promieniowania. Te natychmiastowe skutki są przerażające, ale naukowcy twierdzą, że skutki wojny nuklearnej prawdopodobnie przetrwałyby znacznie poza początkowymi eksplozjami.
w nowym artykule w Journal of Geophysical Research: Atmospheres, naukowcy szczegółowo opisują dekadę zniszczenia po wojnie nuklearnej między Stanami Zjednoczonymi a Rosją. Dym z tlących się miast ma przedostać się do stratosfery, gdzie wywoła nuklearną zimę.
zespół wykorzystał nowe modele klimatyczne, aby określić, jak długa i ciężka może być zima nuklearna, jeśli Rosja i Stany Zjednoczone zaangażują się w konflikt nuklearny. Szacują, że Dziesięcioletnia zima może trwać dłużej po eksplozjach, siejąc spustoszenie w temperaturach, słońcu i opadach na całym świecie.
Mroczna dekada zimy
gdyby wybuchła wojna nuklearna między Stanami Zjednoczonymi a Rosją, globalne reperkusje wykraczałyby poza politykę i wywołałyby poważną traumę klimatyczną—w szczególności zimę nuklearną. Po wybuchach nuklearnych w miastach nastąpiłaby zima nuklearna; dym skutecznie blokowałby światło słoneczne, powodując, że temperatury poniżej zera pochłaniałyby świat.
aby ocenić intensywność wojny nuklearnej między dwoma dobrze uzbrojonymi narodami, zespół rozważał obecne arsenały obu krajów. Zauważyli oni, że na przykład ważne obszary metropolitalne—centra ludnościowe lub miasta o strategicznej wartości—będą prawdopodobnie ukierunkowane. I gdyby te miasta zostały zaatakowane, wszystko prawdopodobnie by spłonęło.
„nawet asfalt może spalić się w temperaturach, do których docierają te bomby” – powiedział Joshua Coupe, doktorant Nauk o atmosferze na Uniwersytecie Rutgersa. Powiedział, że te miejskie pożary spalą wszystko w zasięgu wzroku, wytwarzając ” bardzo brudny, Smoczy, dym.”
ta sadza, czyli czarny węgiel, jest kluczowym czynnikiem w produkcji zimy jądrowej. „To, co jest ważne w czarnym węglu, to to, że bardzo skutecznie pochłania promieniowanie” – powiedział Coupe. Wyjaśnił, że czarny węgiel pochłania promieniowanie i nagrzewa się, a „otaczające go powietrze staje się bardzo wyporne i jest w stanie unieść się do stratosfery.”
Jeśli czarny węgiel pozostanie w troposferze, może zostać usunięty przez opady, ale Coupe powiedział, że gdy czarny węgiel znajdzie się w stratosferze, może trwać latami, wywołując długoterminową, globalną reakcję klimatyczną.
istnieją inne zdarzenia nonnuclear, które mogą wywołać uwalnianie aerozolu do stratosfery, w tym erupcje wulkanów i pożary, ale Coupe zauważył, że nie wywołują takich samych efektów jak sadza uwolniona w wyniku wojny nuklearnej.
„wulkany wytwarzają aerozole siarczanowe, które nie pochłaniają dużo promieniowania”, powiedział, a „ponieważ nie pochłaniają tak dużo, ich żywotność wynosi gdzieś od 1 do 2 lat.”Porównując, powiedział, że ich badania pokazują, że sadza produkowana w elektrowniach jądrowych trwa nawet dekadę.
sadza może również dotrzeć do stratosfery, ale Coupe zauważył, że pożary wytwarzają czarny węgiel na znacznie mniejszą skalę niż wynikałoby to z dedykowanych ataków jądrowych na Miasta. Na przykład naukowcy twierdzą, że pożar lasu w Kolumbii Brytyjskiej w 2017 r.wstrzyknął do stratosfery kilka dziesiątych teraramu czarnego węgla (1 teraram to 1 miliard kilogramów). Z kolei szacowano, że wojna nuklearna wyrzuci do atmosfery 180 teragramów sadzy.
Modelowanie klimatu Czarny węgiel
zespół wykorzystał modelowanie klimatu, aby przewidzieć, co może się stać z ziemią po wpłynięciu ogromnej ilości czarnego węgla do stratosfery.
Coupe powiedział, że ich cała atmosfera Community climate model version 4 (WACCM4) ma znacznie wyższą rozdzielczość niż w poprzednich badaniach, co pozwala naukowcom dodać więcej szczegółów do prognoz. W szczególności, WACCM4 pozwolił zespołowi dotrzeć na wyższe wzniesienia, do stratosfery—ważny krok w wychwytywaniu efektów sadzy, powiedział Coupe.
zespół wykorzystał również moduł aerozolowy o nazwie Community Aerosol and Radiation Model for Atmospheres (CARMA), aby lepiej pokazać, w jaki sposób cząstki w powietrzu mogą rosnąć i sklejać się ze sobą. Coupe powiedział, że użycie CARMY pozwoliło zespołowi na bardziej realistyczne traktowanie cząstek aerozolu.
odkryli, że po symulowanych wybuchach jądrowych prawie cała półkula północna została pochłonięta sadzą stratosferyczną w ciągu pierwszego tygodnia. W ciągu dwóch tygodni sadza zaatakowała półkulę południową.
„To jest moc czarnego węgla”, powiedział Coupe. „Bardzo szybko wznosi się bardzo wysoko i rozprzestrzenia się bardzo, bardzo szybko.”
naukowcy przyjrzeli się zmianom średnich globalnych temperatur, promieniowania i opadów w ciągu 15 lat po wojnie nuklearnej. Coupe powiedział, że ich wyniki można podsumować jednym słowem: ponury.
„nasze badania pokazują, że w tym scenariuszu wojny nuklearnej USA/Rosja nastąpiłaby zima nuklearna”, powiedział, dodając, że modele pokazują prawie 10°C zmniejszenie średniej globalnej temperatury powierzchni, ekstremalne zmiany opadów i 90% zmniejszenie sezonu wegetacyjnego w wielu częściach średnich szerokości geograficznych.
aby spojrzeć na to z perspektywy, Coupe powiedział, że zmiana temperatury od czasów preindustrialnych do dziś wynosiła tylko 1°C. „Ale w zimie jądrowej zbliża się do 10°C poniżej średniej klimatycznej po 2 lub 3 latach.”
promieniowanie słoneczne, ważne nie tylko dla temperatur powierzchniowych, ale także dla fotosyntezy, gwałtownie spada. W ciągu pierwszych kilku lat zimy jądrowej, „jest około 75% spadek promieniowania powierzchniowego – co jest znaczne,” powiedział Coupe.
wskaźniki opadów nie radzą sobie lepiej, a średnie globalne spadają o około 58% po wstrzyknięciu sadzy do stratosfery. Zmieniały się również schematy opadów, w tym osłabienie lub zanik monsunów i nowe opady nad obszarami pustynnymi.
najgorszy scenariusz
to, co dokładnie dzieje się podczas zimy jądrowej, jest złożonym scenariuszem, powiedział Jon Reisner, modelarz numeryczny w Los Alamos National Laboratory. Reisner nie był zaangażowany w badania, ale badał, w jaki sposób broń jądrowa może wpływać na globalny klimat.
„wpływ wymiany jądrowej na klimat jest wciąż nierozwiązaną kwestią” – powiedział Reisner. Dodał, że przewidywania naukowców wydają się być na górnym końcu widma dla globalnego chłodzenia. „Zakładają najgorszy, najgorszy scenariusz” – powiedział Reisner.
Reisner powiedział, że uważa, że naukowcy „przesadzają, ile sadzy produkuje się z pożarów” i zauważył, że sadza produkowana z pożarów miejskich nie jest dobrze rozumiana. „Najważniejsze pytanie brzmi: jaki jest rzeczywisty załadunek paliwa?”Zauważył, że intensywność i czas trwania pożaru może również wpływać na produkcję sadzy.
chociaż uważa, że należy wykonać więcej pracy, aby lepiej zdefiniować globalne efekty klimatyczne, Reisner zauważył „pod koniec dnia bezpośrednie skutki będą znaczące—nie można ich bagatelizować.”
konflikt nuklearny USA-Rosja wykracza daleko poza oba walczące narody, powiedział Coupe. – Użycie broni jądrowej ma tragiczne konsekwencje, nie tylko dla zaangażowanych krajów, ale dla reszty świata.”
Coupe ma nadzieję, że ich badania pomogą informować rządy i wojsko w ocenie ryzyka użycia broni jądrowej. „Decyzje między generałami mogą wpływać na cały świat przez lata” – powiedział.
—Sarah Derouin (@Sarah_Derouin), niezależna dziennikarka