Международное исследование рисует еще более мрачную картину последствий глобальной ядерной войны, чем предыдущие анализы. Исследовательская группа использовала недавно разработанные методы компьютерного моделирования климата, чтобы узнать больше о последствиях гипотетического ядерного обмена, включая сложные химические взаимодействия в стратосфере, которые влияют на количество ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности планеты.

"В дополнение ко всем смертельным случаям, которые произойдут почти немедленно, климатические последствия и воздействие ультрафиолета будут широко распространены", - сказал ведущий автор Чарльз Бардин, ученый из Национального центра атмосферных исследований (NCAR). "Они не являются локальными для того места, где происходит война. Они носят глобальный характер, поэтому затронут всех нас".

Бардин и его соавторы обнаружили, что дым от глобальной ядерной войны разрушит большую часть озонового слоя в течение 15-летнего периода, при этом потери озона достигнут максимума в среднем около 75% по всему миру. Даже региональная ядерная война привела бы к максимальной потере озона в 25% во всем мире, а восстановление заняло бы около 12 лет.

Поскольку озоновый слой защищает поверхность Земли от вредного ультрафиолетового излучения, такое воздействие было бы разрушительным для людей и окружающей среды. Высокие уровни ультрафиолетового излучения были связаны с определенными типами рака кожи, катарактой и иммунологическими нарушениями. Озоновый слой также защищает наземные и водные экосистемы, а также сельское хозяйство.

"Хотя мы подозревали, что озон будет разрушен после ядерной войны, и это приведет к усилению ультрафиолетового излучения на поверхности Земли, если будет слишком много дыма, он заблокирует ультрафиолетовый свет", - сказал соавтор исследования Алан Робок, профессор климатологии в Университете Ратгерса. "Теперь, впервые, мы рассчитали, как это будет работать, и определили количественно, как это будет зависеть от количества дыма".

Исследование финансировалось проектом Open Philanthropy при вычислительной поддержке Национального научного фонда, который является спонсором NCAR, а также Университета Колорадо в Боулдере и Университета штата Колорадо. Она была опубликована в Журнал геофизических исследований -- Атмосферы, публикация Американского геофизического союза.

Меняющаяся реакция атмосферы на глобальную войну

Ученые в 1980-х годах обнаружили, что огромное количество дыма от ядерной войны охладит планету, блокируя поступающий солнечный свет, результат, известный как "ядерная зима". Они также обнаружили, что ядерная война разрушит озон из-за химических реакций с участием оксидов азота, образующихся в результате огненного шара, созданного взрывом ядерного оружия.

Последующие исследования, однако, показали, что дым также может привести к потере озона за счет нагрева стратосферы, что изменяет скорость химических реакций, и за счет уменьшения фотохимии (химических реакций, вызываемых солнечным светом).

В новом исследовании авторы исследовали, насколько сниженная фотохимия повлияет на разрушение озона, а также в какой степени дым защитит поверхность от ультрафиолетового излучения. Они впервые рассчитали совокупное воздействие оксидов азота, нагрева стратосферы и пониженной фотохимии на химический состав стратосферного озона и поверхностное ультрафиолетовое излучение в результате глобальной ядерной войны.

Исследовательская группа объединила четыре передовые компьютерные модели на базе NCAR: модель системы Сообщества Земля, которая имитирует глобальный климат; модель климата сообщества Вся атмосфера, которая имитирует более высокие области атмосферы; модель тропосферного ультрафиолетового и видимого излучения, которая вычисляет свет, доступный для фотолиза, и количество ультрафиолетового излучения, которое достигает поверхности; и модель аэрозолей и радиации сообщества для атмосфер, которая обеспечивает усовершенствованную обработку частиц дыма.

Они использовали этот подход к моделированию для изучения двух сценариев. В одном случае региональная ядерная война между Индией и Пакистаном производит 5 мегатонн дыма. В другом случае глобальная ядерная война между Соединенными Штатами и Россией производит 150 мегатонн дыма.

Полученные результаты подчеркнули важность использования сложных методов моделирования для детализации сложностей атмосферы. Например, в случае глобальной ядерной войны моделирование показало, что массовый выброс дыма в стратосферу первоначально снизит температуру поверхности, блокируя солнечный свет, изменит характер осадков, защитит планету от поступающего ультрафиолетового излучения, а также разрушит защитный озоновый слой. Однако через несколько лет дым начнет рассеиваться, и гораздо больше ультрафиолетового излучения достигнет поверхности через уменьшившийся озоновый слой.

"Условия резко изменятся, и приспособления, которые могут сработать поначалу, не помогут, поскольку температура снова повысится, а ультрафиолетовое излучение усилится", - сказал Бардин. "Как только дым рассеется, вы получите этот взрыв ультрафиолетового излучения с совершенно иным воздействием на здоровье человека и сельское хозяйство".

Напротив, региональная ядерная война, в результате которой образовалось бы меньше дыма, привела бы к более прямолинейной схеме: ультрафиолетовое излучение сразу же увеличивается, в то время как температура поверхности снижается, а озоновый слой постепенно восстанавливается по мере рассеивания дыма.