Кибернетика, ноосфера и проблемы мира

Коллектив авторов

Безусловно, думая о решении задачи-максимум, начинать надо с практических шагов в решении задачи-минимум. В проблеме смягчения — а в идеале устранения — международных конфликтов в условиях становления ноосферы необходим системный подход. Снижения потерь от международных конфликтов можно достичь различными средствами: принятием договорно-правовых обязательств государств не применять друг против друга ни ядерные, ни обычные вооружения; сокращением военных потенциалов в целом и ограничением роста наиболее опасных видов оружия; созданием надежных гарантий предотвращения случайного возникновения конфликта; укреплением доверия между государствами и народами в целом.

НЕПРИМИРИМЫЕ ПРОТИВОРЕЧИЯ

АТМОСФЕРНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ЯДЕРНОЙ КАТАСТРОФЫ:

ПОИСК ПРИРОДНЫХ АНАЛОГОВ

_{Г. С. ГОЛИЦЫН, А. С. ГИНЗБУРГ}

Ядерный конфликт отличается от всех известных нам войн и природных бедствий огромными и труднопредсказуемыми вторичными долговременными воздействиями, губительными для тех, кто выживет непосредственно после ядерных взрывов. И хотя сейчас понятны далеко не все возможные последствия ядерной войны для человечества и окружающей среды, совершенно ясно, что уже известные эффекты не оставляют иллюзий на благополучное «послевоенное» будущее даже для отдаленных от «театра военных действий» регионов Земли. В истории Земли и всей Солнечной системы, очевидно, не было таких глобальных катастроф, представляющих собой комплекс дополняющих и усугубляющих друг друга эффектов, которые по тяжелейшим последствиям могли бы сравниться с возможными результатами ядерной войны. Ядерная война — катастрофа для всех без исключения.

Воздействие ядерных взрывов на климатическую систему Земли

Исследования естественных изменений климата и антропогенных воздействий на него вследствие развития мирового хозяйства показывают, что климатическая система Земли (океан, суша, атмосфера, льды, биосфера) эволюционирует сравнительно медленно за время порядка десятилетий и более. При изучении эволюции такой сложной многопараметрической системы (с множеством положительных и отрицательных обратных связей), в которой значительную роль играет численное моделирование соответствующих процессов на ЭВМ, следует рассматривать наиболее вероятные изменения окружающей среды и оптимальные пути развития мирового хозяйства в изменяющихся климатических условиях.

При изучении возможных глобальных катастрофических явлений, каким предстает мировой ядерный конфликт, необходимо рассматривать все, даже кажущиеся сейчас маловероятными, механизмы развития региональных и глобальных последствий. Перестройка режима атмосферы и других частей климатической системы Земли может в этом случае развиваться значительно быстрее, чем при естественных и повседневных антропогенных изменениях.

Различные природные процессы можно сравнивать путем сопоставления их энергетики или же посредством изучения вызываемых ими последствий. Энергию ядерных взрывов измеряют обычно в единицах тротилового эквивалента: при взрыве заряда в 1 Мт выделяется энергия 4,2-10¹⁵Дж, равная тепловой энергии взрыва 1 млн. т тринитротолуола (тротила).

При взрыве имеющихся арсеналов ядерного оружия (приблизительно 12 тыс. Мт) выделится энергия 0,5-10²⁰ Дж, т. е. равная энергии, получаемой Землей от Солнца менее чем за пять минут. Если, наоборот, измерять солнечную энергию в мегатоннах, то допустимо сказать, что Солнце для Земли служит источником энергии мощностью примерно 40 Мт/с. Ядерный конфликт с использованием всех имеющихся зарядов дает около 0,3 % суточного поступления солнечной энергии.

Основным в атмосферных эффектах при ядерных взрывах не является непосредственное выделение энергии. Так, если бы вся энергия ядерных взрывов пошла бы на разогрев земной атмосферы, то ее средняя температура поднялась бы всего на 0,01 °C, однако локальные разогревы могут быть весьма значительными.

Поскольку ядерная энергия при взрывах расходуется не только на нагрев поверхности и атмосферы, становится понятным, что сами взрывы, как бы разрушительны они ни были, не в состоянии стать причиной кардинальной перестройки энергетики природных процессов, таких, как формирование температурного режима и влагообмена, перестройки и циркуляции атмосферы и океана. Катастрофическими оказываются именно вторичные эффекты ядерных взрывов.

Окислы азота и разрушение озона

В огненном шаре ядерного взрыва образуются большие количества окислов азота, которые вступают в реакцию с атмосферным озоном. В стратосфере эти реакции приводят

к разрушению озона на 30–70 % (по разным оценкам в зависимости от сценариев войны), а в нижней тропосфере — к образованию озона. Этот суммарный климатический эффект в отсутствии других изменений мог бы привести к повышению температуры поверхности Земли на несколько градусов за счет увеличения проходящей в тропосферу ультрафиолетовой радиации и усиления парникового эффекта из-за повышения концентрации тропосферного озона [67] . Приблизительно за два-три года озон восстанавливается, а парниковый эффект за то время может еще в полной мере не проявиться вследствие большой термической реакции океана.

67

См.: Александров Э. Л., Каролъ И. Л., Ракипова Л. Р., Седунов Ю. С., Хргиан А. Х. Атмосферный озон и изменения глобального климата. Л, Гид-рометеоиздат, 1982, 168 с.

Дополнительную и, весьма вероятно, существенную роль в разрушении стратосферного озона должен играть аэрозоль, образующийся в результате ядерных взрывов.

Экспериментальные и теоретические исследования показывают, что на аэрозольных частицах тоже происходит разрушение озона. Так, после крупных извержений вулканов существенно уменьшается количество озона в слоях, содержащих стратосферный аэрозоль вулканического происхождения.

Группа сотрудников Института физики атмосферы АН СССР предложила объяснение одному эффекту, замеченному советским космонавтом Г. М. Гречко и названному «космические зори». Наблюдая их, Г. М. Гречко обратил внимание на существование выше горизонта синих полос, внутри которых есть более светлые. На основе расчетов синие полосы были отождествлены с прохождением света через стратосферный слой озона. Более светлые — соответствуют уменьшению концентрации озона на определенных высотах. Наиболее убедительной в настоящее время причиной таких уменьшений концентрации представляется разрушение озона в аэрозольных слоях атмосферы [68] .

68

См.: Гречко Г. М., Еланский Н. Ф., Савченко С. А., Терехин Ю. Л. О возможности визуального контроля состояния озоносферы с орбитальной станции. — Докл. АН СССР, 1983, т, 271, № 1, с, 76–80

Человечество однажды уже предприняло непреднамеренную попытку разрушить озонный слой, надежно защищающий нас от избыточного ультрафиолетового излучения. Это была последняя серия интенсивных испытаний ядерного оружия в атмосфере в конце пятидесятых — начале шестидесятых годов, когда суммарная мощность взорванных зарядов составила около 300 Мт. Определение эффекта воздействия тех испытаний на общее количество озона по данным мировой озонометрической сети представляет собой сложную задачу, поскольку существует заметная естественная изменчивость озона во времени и пространстве. Однако в 1981 г. с помощью специальной методики обработки исходных данных американскому ученому Г. С. Рейнселу удалось с достаточной степенью уверенности оценить, что за год, следующий за испытаниями, содержание озона в атмосфере уменьшилось на 3±1,5 % [69] , что вполне согласуется с теоретическими оценками.

69

См.: Reinsel G. C. Analysis of total ozone date for the detection of recent trends and the effects of uncleartesting during the 1960's.
– Geophys. Res. Lett, 1981, vol. 8, N12, p. 1227–1230

Уменьшение плотности озонного слоя повлечет увеличение ультрафиолетовой радиации на поверхности Земли, что окажет угнетающее воздействие на биосферу, приведет к повышению частоты мутаций, подавлению иммунитета, увеличению заболеваний раком кожи.

Массовые пожары и «ядерная зима»

Основной причиной, которая в случае ядерной войны может привести к глобальной климатической катастрофе, большинство ученых мира, занимающихся этой проблемой, считает огромное количество дыма и сажи в атмосфере из-за массовых пожаров.