Ядерная зима: как ядерная война может охладить планету

Ядерная зима — это предположение, что большая ядерная война убьёт больше людей через небо, чем самими бомбами. Горящие города выбросят в верхние слои атмосферы столько сажи, что солнечный свет на годы ослабнет, температура упадёт, дожди не придут, и урожаи по всему миру рухнут. Страны, применившие оружие, будут голодать вместе с теми, кто в войне не участвовал.

Как появилась эта идея

Первые десятилетия ядерной эпохи военные планировщики считали погибших от ударной волны, огня и осадков и на этом останавливались. В 1983 году пятеро американских учёных, Ричард Турко, Оуэн Тун, Томас Акерман, Джеймс Поллак и Карл Саган, опубликовали работу, известную по их инициалам как TTAPS. Они смоделировали, что дым от сотен горящих городов сделает с климатом, и получили, что температура на суше в северном полушарии может опуститься ниже нуля даже летом. Советские исследователи пришли к похожим выводам в том же году. Само выражение «ядерная зима» появилось в этой статье.

Идею атаковали с самого начала, и некоторые ранние прогнозы оказались слишком сильными. Когда иракские войска в 1991 году подожгли больше 600 нефтяных скважин в Кувейте, Саган предупреждал, что дым может подняться достаточно высоко и серьёзно охладить регион. Этого не случилось: почти весь дым остался в нижних слоях атмосферы и за несколько недель выпал с дождями. Критики сочли это опровержением. Сторонники отвечали, что нефтяные пожары горячие, но медленные, а горящий город создаёт гораздо более мощный столб жара, который и поднимает дым выше.

Почему важна стратосфера

Дым у земли смывается дождём за несколько дней. Дым, попавший в стратосферу, выше примерно 10–15 километров, оказывается над погодой. Там чёрная сажа поглощает солнечный свет, нагревается и поднимается ещё выше, поэтому может держаться годами. Огненные штормы вроде тех, что бушевали в Гамбурге, Дрездене и Хиросиме, создают восходящие потоки, способные забросить дым на такую высоту.

Природа уже ставила более мягкий вариант этого опыта. В 1991 году вулкан Пинатубо на Филиппинах выбросил в стратосферу около 15 миллионов тонн сернистого газа, и средняя температура планеты на следующий год опустилась примерно на полградуса. Вулканический сульфат отражает солнечный свет, а сажа его поглощает, поэтому затемняет поверхность сильнее.

Что говорят современные модели

Климатические модели с 1983 года сильно продвинулись, и главный вывод устоял. Исследователи под руководством Алана Робока и Лили Ся из Ратгерского университета просчитали серию сценариев, которые различаются количеством сажи, дошедшей до стратосферы, в тераграммах (миллионах тонн).

• Региональная война, например обмен сотней зарядов хиросимского размера между Индией и Пакистаном, может забросить в стратосферу около 5 тераграммов сажи и охладить планету примерно на 1–1,5 °C на несколько лет.
• Полномасштабный обмен ударами между США и Россией может дать около 150 тераграммов и снизить среднюю температуру Земли примерно на 7–8 °C. Это больше, чем в последний ледниковый период, когда было примерно на 6 °C холоднее нынешнего, и случилось бы это за один год, а не за тысячелетия.

Холод лишь часть беды. Меньше солнца означает меньше испарения и меньше дождей, особенно в сезон муссонов, и более короткий вегетационный период. В исследовании 2022 года в журнале Nature Food та же группа оценила, что в самом крупном из рассмотренных сценариев войны Индии и Пакистана от голода могут погибнуть более 2 миллиардов человек, а после войны США и России более 5 миллиардов. Большинство этих смертей случилось бы далеко от любых целей.

Открытые вопросы

Главная неопределённость в том, сколько сажи на самом деле дадут горящие города и как высоко она поднимется. Группа Лос-Аламосской национальной лаборатории в 2018 году смоделировала пожары и получила гораздо меньше дыма в стратосфере, чем предполагали в Ратгерсе, а значит и более мягкое похолодание. Оппоненты ответили, что в лос-аламосской модели был взят редко застроенный город, который плохо горит. Спор идёт о том, насколько сильным будет эффект, а не о том, существует ли он.

В одном согласны все: климатические последствия растут вместе с числом подожжённых городов. Это напрямую связывает ядерную зиму с размером сегодняшних арсеналов. Симулятор показывает зону ожогов одного заряда над любым городом; ядерная зима — это то, во что сложились бы сотни таких зон.