Экологические последствия ядерной войны

 

 

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

 ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

                             Финансово-экономический институт

 

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ЯДЕРНОЙ ВОЙНЫ

 

                                                                                    Выполнил: студент  1  курса

Группа 36Э132

____________________

А.Х.Харсов

 

Проверил:

_____________________

к.б.н., доцент М.Н.Казанцева

 

 

 

                       

 

                                                                  Тюмень, 2013

Содержание

 

Введение_________________________________________________________ 3

1. Климатические эффекты__________________________________________ 5

2. Разрушение озонового слоя________________________________________10

3. Радиоактивное загрязнение планеты________________________________ 12

4. Массовая гибель живых существ___________________________________ 14

Заключение_______________________________________________________ 16

Список использованной литературы__________________________________ 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В истории развития человечества есть множество событий, открытий, свершений которыми мы можем гордиться, приносящих благо и красоту в этот мир. Но в противовес им вся история человеческой цивилизации омрачена огромным числом жестоких, масштабных войн, разрушающих многие добрые начинания самого человека.

С самых древних времен человек был увлечен созданием и совершенствованием оружия. И в итоге на свет появилось самое смертоносное и разрушительное - ядерное оружие. С момента своего создания оно тоже претерпело изменения. Были созданы боеприпасы, конструкция которых позволяет направить энергию ядерного взрыва на усиление избранного поражающего фактора.

Быстрое развитие ядерного оружия, масштабное создание и накопление его в огромных количествах, как основного "козыря" в возможных войнах будущего, подтолкнуло человечество к необходимости оценки вероятных последствий его применения.

В семидесятые годы двадцатого века исследования последствий возможных и реальных ядерных ударов показали, что война с применением такого оружия неизбежно приведет к уничтожению большей части людей, разрушению достижений цивилизации, заражению вод, воздуха, почвы, гибели всего живого. Исследования велись не только в сфере изучения прямых факторов поражения взрывов различной направленности, но и учитывались возможные экологические последствия, такие как разрушение озонового слоя, резкие изменения климата и т.д. Взрывы в Хиросиме и Нагасаки, ядерные испытания в Семипалатинске, на острове Новая Земля и штате Невада в США способствовали изменению отношения человечества к ядерному оружию и последствиям его применения.

В дальнейших исследованиях экологических последствий массового применения ядерного оружия немалое участие принимали российские ученые. Академик РАН Н.Н.Моисеев, В.В.Александров и Г.Л.Стенчиков построили математическую модель биосферы и провели с ее помощью расчеты по оценке последствий ядерной войны. Академик РАН Ю.А.Израэль, А.А.Баев, Н.П.Бочков и В.И.Иванов выполнили теоретические обобщения по вопросам геофизических, экологических и эколого-биологических последствий возможных обменов ядерными ударами.

Конференция ученых в Москве в 1983 г. и конференция "Мир после ядерной войны" в Вашингтоне в том же 1983 г. сделали понятным для человечества, что ущерб от ядерной войны будет непоправим для нашей планеты, для всей жизни на Земле. Массированные ядерные удары приведут не только к непосредственному воздействию на все экосистемы, но и изменят климат, уничтожат озоновый слой, что приведет к повышению уровня ультрафиолетового излучения, вызовут обильное выпадение радиоактивных осадков, загрязнение воздуха и воды на большей части планеты.

В настоящее время на нашей планете собраны ядерные заряды в миллионы раз превышающие по мощности, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки. Международный политический и экономический климат сегодня диктует необходимость осмотрительного отношения к ядерному оружию, однако число "ядерных держав" все увеличивается и хотя количество имеющихся у них бомб невелико, но их заряда достаточно, чтобы уничтожить жизнь на планете Земля.

Ядерная война представляет собой самую страшную и актуальную угрозу для окружающей среды нашей планеты. В своем реферате, я постараюсь подробнее рассмотреть возможные последствия массовых ядерных взрывов. И вновь, обратить внимание на эту проблему.

 

1. Климатические эффекты

 

Долгое время при планировании военных действий с использованием ядерного оружия человечество тешило себя иллюзией, что атомная война может в итоге окончиться победой одной из враждующих сторон. Исследования последствий ядерных ударов, ведущиеся с 80-х годов двадцатого века разрушили эти иллюзии и установили, что самым страшным последствием будет являться не наиболее предсказуемое радиоактивное поражение, а климатические последствия, о которых менее всего задумывались прежде. Изменение климата будет настолько сильным, что человечество не в состоянии его пережить.

В большинстве исследований до 1983 года ядерный взрыв ассоциировался с извержением вулкана, представлявшегося природной моделью ядерного взрыва. При извержении, как и при взрыве в атмосферу выбрасывается огромное количество мелких частиц, не пропускающих солнечный свет, а, следовательно, понижающих температуру атмосферы. Последствия взрыва атомной бомбы приравнивались к взрыву вулкана Тамбор в 1814 году, имевшего большую взрывную силу, чем заряд, сброшенный на Нагасаки. После этого извержения в северном полушарии были зарегистрированы самые низкие температуры в летнее время.

Однако моделирование возможных последствий взрывов выявило иной порядок их течения, относительно извержения вулкана. Поскольку целью бомбардировок будут являться преимущественно города, где наряду с такими последствиями как радиация, разрушение строений, средств сообщения и др., то одним из главных катастрофических последствий станут пожары. Из-за которых в воздух поднимутся не только облака пыли, но и масса сажи.

Пожар представляет собой цепную реакцию. В процессе горения более легких веществ, создаются условия для возгорания более плотных, а затем и еще более плотных. При неограниченном притоке горючего материала, а им вполне может быть кислород, горение может не только не ослабевать, но становиться все интенсивнее. В итоге гореть может не только бумага или дерево, но даже и металл.

Массовые пожары в городах порождают так называемые огненные торнадо. В пламени огненных смерчей горит практически любой материал. А одной из их страшных особенностей является выброс в верхние слои атмосферы большого количества сажи. Поднимаясь в атмосферу, сажа практически не пропускает солнечный свет. Свойства её были довольно полно изучены немецкими учеными после бомбардировок во время Второй мировой войны Дрездена и Гамбурга, где как раз и образовались первые огненные торнадо из-за массированных бомбардировок союзных войск. На основе этих данных позднее учеными в США были смоделированы несколько сценариев развития последствий массовых ядерных бомбардировок. В основу этих гипотез легло предположения, что ядерная бомба может служить "спичкой", поджигающей город. Современных запасов ядерного оружия должно хватить на то, чтобы вызвать огненные смерчи в более чем тысяче городов в северном полушарии нашей планеты.

Современные города предоставляют огромное количество горючих веществ для возможных пожаров. И это не только дерево, уголь, пластмассы и асфальт. Это так же металл, бетон, который тоже сгорает при достижении критических температур. Многоэтажные здания и длинные прямые улицы обеспечат достаточную тягу для непрерывного доступа кислорода к местам возгораний. Ученые смогли подсчитать примерное количество сажи, которая будет выброшена в атмосферу при пожарах в тысяче городов. А оценка оптических свойств облаков, которые при этом появятся, и особенностей оседания сажи дали неожиданные результаты. Взрыв бомб общим эквивалентом около 7 тысяч мегатонн тротила создаст над северным полушарием сажевые и пылевые облака, пропускающие не более одной миллионной доли солнечного света, обычно достигающего земли. На земле наступит постоянная ночь, вследствие чего, поверхность ее, лишенная света и тепла, начнет быстро остывать. Публикация этих выводов ученых породила новые термины "ядерная ночь" и "ядерная зима". Выводы сделанные в то время составляют ныне отдельное направление научных исследований.

Летом 1983 года в СССР были проведены машинные эксперименты, основанные на сценариях ядерных взрывов, с целью выяснения влияния ядерных взрывов в целом на климат на планете Земля в первый год после ядерной войны.

По эксперимент показал, что в результате образования сажевых облаков, лишенная обогрева солнечными лучами поверхность земли станет быстро остывать. Уже в течение первого месяца средняя температура у поверхности суши опустится примерно на 15-20 градусов, а в удаленных от океанов зонах на 30-35 градусов. В дальнейшем, не смотря на то, что облака начнут рассеиваться, в течение еще нескольких месяцев, температура будет уменьшаться, а освещенность будет по-прежнему оставаться низкой. Наступят "ядерная ночь" и "ядерная зима". Престанут выпадать осадки в виде дождя, а поверхность земли промерзнет на несколько метров в глубину, лишая уцелевших живых существ, пресной питьевой воды.

Биосфере будет нанесен такой удар, что нет надежды ее полного восстановления в исходное состояние. За год после ядерной войны будут разрушены практически все устоявшиеся трофические связи. Наиболее сильны последствия будут в экваториальной зоне, вся жизнь которой подчинена постоянству температур. Даже если леса не будут полностью сожжены, то многие сложноорганизованные формы жизни вымрут полностью.

В северных районах обстановка будет зависеть больше от того в какое время года случатся ядерные удары. В холодные зимние месяцы большая часть северной флоры и часть фауны находится в состоянии сна. И теоретически вполне может выжить на тех территориях, что будут менее подвержены пожарам.

Если же война разразится летом, то большая часть растений, не успев приспособиться к резко изменившимся условиям, погибнет. Одновременно погибнут и практически все высшие формы жизни. Шанс на выживание будет лишь у низших.

В любом случае, после ядерной катастрофы исчезнет большая часть современных видов растений и животных.

При этом все эти последствия возникнут не только в северном полушарии - потенциальном месте боевых действий, но и в южном, даже если там и не будет массированных ядерных бомбардировок. Сажевые облака постепенно под действием циркуляции в атмосфере воздуха сольются в одно, покрывающее всю планету.

В северном полушарии произойдет перестройка движения воздушных потоков. Полностью прекратится циркуляция воздуха от экватора к полюсу горячего воздуха, нагретого солнцем, и обратно холодного воздуха, остывшего на полюсе, поскольку исчезнет ее основной источник - солнечное тепло, подогревающее экватор. Сажевое облако постепенно "стечет" в южное полушарие, т.к. там циркуляция воздуха все еще будет проходить по обычным путям. В итоге и там наступит "ядерная зима" и "ядерная ночь". Однако перепад температур там будет значительно ниже. Температура упадет в среднем только на 10-12 градусов, против 25 градусов в северном полушарии.

Но понижение температуры над поверхностью океана, занимающего большую часть южного полушария, и обладающего большой теплоемкостью, окажется лишь 1-2 градуса. А такая разность температур вызовет обвал на прибрежные районы мощных и жестоких штормов и ураганов.

При чем не стоит ожидать быстрого оседания сажевого облака. И восстановления теплообмена.

Из-за темного облака сажи и пыли отражающая способность планеты значительно уменьшится. Поэтому Земля начнет отражать меньше солнечной энергии, чем обычно. Тепловой баланс нарушится и увеличится поглощение солнечной энергии. Тепло же это будет концентрироваться в верхних слоях атмосферы, заставляя сажу вместо того, чтобы оседать подниматься вверх.

Постоянный приток дополнительного тепла очень сильно разогреет верхние слои атмосферы. Нижние слои будут оставаться по-прежнему холодными и остывать еще больше. Образуется значительный вертикальный перепад температур, не вызывающий движения воздушных масс, а напротив, дополнительно стабилизирующий состояние атмосферы. Следовательно, выпадение сажи замедлится еще на порядок. А в месте с этим затянется и "ядерная зима".

Конечно, все будет зависеть от мощности ударов. Но взрывы средней мощности (около 10 тысяч мегатонн) способны почти на год лишить планету солнечного света необходимого всему живому на земле.

 

 

2. Разрушение озонового слоя

 

Оседание сажи и пыли и восстановление освещенности, которое рано или поздно все же произойдет, скорее всего, не будет являться таким уж благом.

В настоящее время нашу планету окружает озоновый слой - часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км, в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород диссоциирует на атомы, затем соединяющиеся с другими молекулами О₂, образуя озон О₃.

В высокой концентрации озон способен поглощать жесткое ультрафиолетовое излучение и защищать все живое на земле от излучения губительного для него. Существует теория, что наличие озонового слоя дало возможность возникновению многоклеточной жизни на суше.

Озоновый слой легко разрушается под воздействием различных веществ.

Ядерные взрывы в большом числе, даже на ограниченной территории, приведут к быстрому и полному уничтожению озонового слоя. Сами взрывы и пожары, что возникнут после них, создадут температуры при которых происходят преобразования химических веществ, невозможные в обычных условиях или протекающие вяло.

Например, излучение взрыва приводит к образованию окиси азота, одного из мощных разрушителей озона, большая часть которого достигнет верхних слоев атмосферы. Так же озон разрушается, вступая в реакции с водородом и гидроксилами, большое количество которых поднимется в воздух вместе с сажей и пылью, а так же будут доставлены в атмосферу мощными ураганами, что будут бушевать в южном полушарии.