Долгопериодные эффекты ядерного взрыва

По некоторым сценариям ядерный конфликт может привести к тяжелым атмосферным последствиям, проявляющимся в течение недель и месяцев; кроме того, окружающей среде будет нанесен и другой ущерб. Поэтому естественно задать вопрос: не могут ли возникнуть климатические возмущения на характерных временах порядка нескольких лет? С точки зрения климатических временных масштабов воздействие ядерной войны на климатическую систему можно рассматривать как резкое кратковременное возмущение. Хотя этот кратковременный всплеск будет иметь губительные последствия для людей и биосферы, предполагается, что современные климатические условия восстановятся, если только начальное возмущение не возбудит климатические процессы, которые изменят энергетический баланс Земли либо навсегда, либо на очень длительное время. Хотя возможность такого сильного климатического сдвига нельзя полностью отвергнуть, она кажется маловероятной.
Существует, однако, ряд процессов, вызывающих эффекты на таких временных масштабах, что они могут возбудить долговременные климатические возмущения. В связи с последними результатами, которые подтверждают возможность подъема дыма на высоту более 10—20 км, возникает серьезный вопрос о конечной судьбе этих частиц. Время жизни частиц сажи на этих высотах становится критическим параметром с точки зрения их влияния на химию и радиационные свойства верхней атмосферы. Гибель растительности от пожаров, радиоактивных осадков, экстремальных похолоданий и выбросов токсических химических веществ в приземные слои воздуха может вызвать уменьшение испарения влаги с поверхности, которое многие авторы считают определяющей составляющей регионального и глобального климата (Mintz, 1984; Shukla, Mintz, 1982). Гибель растительности также может вызвать изменение альбедо поверхности (Eaton, Wendler, 1983; Jurik, Gates, 1983), что повлияет на климат и в низких, и в высоких широтах (Otterman et al, 1984; Sud, Fennessy, 1982), хотя Хендерсон-Селлерс и Горнитц (Henderson-Sellers, Gornitz, 1984) высказывали ряд возражений по этому поводу. Продолжительность альбедных эффектов зависит от скорости, с которой некоторые типы растительности смогут восстановиться, тем самым возвращая альбедо и скорость эвапотранспирации (испарения влаги) на прежний невозмущенный уровень. Невозмущенные характеристики поверхности могут и не восстановиться, если возбудятся положительные обратные связи, препятствующие восстановлению растительного покрова. Некоторые исследователи указывают на то, что это будет иметь место в таких областях, как Сахель, где нарушение растительного покрова, вызванное слишком интенсивным использованием пастбищ и засухами, увеличивает альбедо поверхности и, возможно, приводит к увеличению площади бесплодных земель (Charney et al., 1975). Однако очень сомнительно, что такой механизм будет действовать вне определенных, очень чувствительных к этим характеристикам областей. Обсуждение этого вопроса см. в книге Харуэлла и Хатчинсона (Harwell, Hutchinson, 1985).
Осаждение сажи на снежные и ледяные поля может уменьшить альбедо поверхности в регионах, постоянно покрытых снегом или льдом и, возможно, вызовет увеличение солнечного нагрева и таяние, когда атмосфера очистится (Warren, Wis-combe, 1985). Выпадение чистого снега на слой сажи и смывание сажевых частиц при таянии могут смягчить эффект. В некоторых случаях загрязненный слой снега или льда может повторно обнажаться в результате таяния покрывающего его снега. Однако, по-видимому, маловероятно, чтобы продолжительность связанных с этим эффектов превышала несколько лет.
Робок (Robock, 1984) исследовал эффекты альбедной обратной связи, обусловленные распределением снежных и ледяных покровов. Он обнаружил усиление похолодания (по сравнению с нормой) летом, особенно на второе лето, когда загрязнение атмосферы становится меньше и больше солнечного излучения отражается в космос из-за увеличения площадей, покрытых снегом и льдом. Он также указал, что перенос тепла от океанов к атмосфере при большой оптической толщине загрязнения атмосферы вызовет охлаждение перемешанного слоя океана. Это в свою очередь приведет к понижению (по сравнению с нормой) температуры нижней границы атмосферы в последующие годы и соответственно к длительному охлаждению поверхности суши. К сожалению, в его модели не описывается вертикальная структура атмосферных процессов, что делает проблематичной интерпретацию результатов.
Потенциальные эффекты, обусловленные осаждением сажи на морской лед, исследовались Ледли и Томпсоном (Ledley, Thompson, ча