ЧОУВПО «Балтийский институт экологии, политики и права»
Юридическийфакультет
Специальность«Юриспруденция»
РЕФЕРАТ
подисциплине «Экология»
натему «Военное разрушение биосферы. Возможные экологические последствияядерной войны»
Выполнил
студент Ιкурса
заочногоотделения
ШукаевС.Н.
Санкт- Петербург
2010 г.
Содержание
Введение
1. Климатические эффекты
2. “Ядерная зима” и “ядерная ночь”
3. Глобальный голод
3.1 Летний сценарий развития событий
3.2 Зимний сценарий развития событий
4. Радиоактивное загрязнение планеты
Заключение
Список литературы
Введение
Угроза ядерной войны носит экологический характер, и вызываетособую тревогу. К сожалению, вся история развития человечества — это страшнаяистория военных действий. Подсчитано, что в период с 1900 по 1938 г. было 24войны, а с 1946 по 1979 г. — уже 130. В наполеоновских войнах погибло 3,7 млн.человек, в первой мировой — 10 млн., во второй — около 55 млн., а за все войныXX века — свыше 100 млн. человек.
Ныне на планете накоплены тысячи ядерных боезарядов, суммарнаямощность которых в миллион раз превосходит мощность бомбы, сброшенной наХиросиму. Сегодня международный политический климат смягчился, однако,Великобритания, Франция и Китай, приветствуя планы США и России по сокращениюядерных арсеналов, сами не спешат включиться в процесс разоружения. И хотя арсеналыэтих стран невелики, но хранящихся у них ядерных бомб вполне достаточно, чтобыпревратить планету в безжизненную пустыню. Хиросима служит грознымнапоминанием: ядерная война — это самоубийство. Геофизические и экологическиепоследствия ядерной войны могут оказаться не менее страшными, чем прямоедействие оружия. Даже если часть человечества спрячется глубоко под землей.
Угроза ядерного конфликта до сих пор актуальна. В данном реферате,я постараюсь подробнее рассмотреть механизм глобальных климатических эффектов,как результат ядерного взрыва. И вновь, обратить внимание на эту проблему.
1. Климатические эффекты
Во всём мире после трагедии Хиросимы и Нагасаки начали изучатьпоследствия возможной ядерной войны — разрушения от мощнейших взрывов, распространениерадиации, биологические поражения. Именно в радиации, в различных проявленияхлучевой болезни ученые и общественность увидели главную опасность новогооружия, но оценить ее по-настоящему человечество смогло значительно позже.Многие годы в атомной бомбе люди видели, хотя и очень опасное, но всего лишьоружие, способное обеспечить победу в войне. Поэтому ведущие государства,интенсивно совершенствуя ядерное оружие, готовились и к его использованию, и кзащите от него. Только в последние десятилетия мировое сообщество началоосознавать, что ядерная война станет самоубийством всего человечества. Радиацияне единственное и, может быть, не главное из последствий крупномасштабнойядерной войны. В 80-е годы были предприняты исследования, посвящённые и климатическимэффектам.
Существует три возможных глобальных эффекта мирового ядерногоконфликта. Первый из них — это “ядерная зима” и “ядерная ночь”, когдатемпература на всем земном шаре резко упадет на десятки градусов, аосвещенность будет меньше, чем безлунной ночью. Жизнь на Земле окажетсяотрезанной от своего главного энергетического источника — солнечного света.Количество солнечного тепла, поступающего на земную поверхность, сократится внесколько десятков раз. В результате наступит «ядерная зима», т. е.произойдет общее понижение температуры, особенно сильное — над континентами.Величина падения температур не слишком зависит от мощности используемогоядерного оружия, но эта мощность очень сильно влияет на длительность«ядерной ночи». Результаты, полученные учеными разных стран,отличались в деталях, но качественный эффект «ядерной ночи» и«ядерной зимы» очень четко обозначился во всех расчетах. Процессочищения атмосферы будет идти многие месяцы, и даже годы. Но атмосфера невернется в первоначальное состояние — ее термогидродинамические характеристикистанут совершенно иными.
Второе последствие (косвенное последствие) — радиоактивноезагрязнение планеты в результате разрушения атомных электростанций, хранилищрадиоактивных отходов.
И, наконец, третий фактор — глобальный голод. Годы ядернойвойны приведут к резкому падению сельскохозяйственных культур.
Сама природа воздействия крупномасштабной ядерной войны наокружающую среду такова, что, как бы и когда бы она ни началась, конечныйрезультат одинаков — глобальная биосферная катастрофа!!! Рассмотримподробнее.
2. “Ядерная зима” и “ядерная ночь”
Понижение температуры поверхности Земли спустя месяц послеобразования сажевых облаков в среднем будет значительным: 15-20°С, а вудаленных от океанов точках — до 35°С. Такая температура продержится несколькомесяцев, за которые земная поверхность промерзнет на несколько метров, лишиввсех пресной воды, тем более что прекратятся дожди. В Южном полушарии тоженаступит «ядерная зима», так как сажевые облака окутают всю планету,изменятся все циклы циркуляции в атмосфере, хотя в Австралии и Южной Америкепохолодание будет менее значительно (на 10-12°С). Рассмотрим подробно механизмэтого процесса.
Огненный шар ядерного взрыва сжигает или обугливает объекты назначительном удалении от эпицентра. Около 1/3 энергии взрыва, произошедшего нанебольшой высоте, выделяется в виде интенсивного светового импульса. Так, в 10км от эпицентра взрыва мощностью 1 Мт (мегатонна) световая вспышка в первыесекунды в тысячи раз ярче солнца. За это время загораются бумага, ткани и другие,легко воспламеняющиеся материалы. Человек получает ожоги третьей степени.Возникающие очаги пламени (первичные пожары) частично гасятся воздушной волнойвзрыва, но разлетающиеся искры, горящие обломки, брызги горящих нефтепродуктов,короткие замыкания в электросети вызывают обширные вторичные пожары, которыемогут продолжаться много дней.
Когда множества независимых пожаров объединяются в один мощныйочаг, образуется «огненный смерч», способный уничтожить огромный город (как вДрездене и Гамбурге в конце второй мировой войны). Интенсивное выделение теплав центре такого «смерча» поднимает вверх громадные массы воздуха, создаваяураганы у поверхности земли, которые подают всё новые порции кислорода к очагупожара. «Смерч» поднимает до стратосферы дым, пыль и сажу, которые образуюттучу, практически закрывающую солнечный свет, наступает «ядерная ночь» и, какследствие, «ядерная зима».
Расчёты количества аэрозоля, образующегося после таких пожаров,сделаны, исхода из средней величины 4 г горючего материала на 1см2 поверхности,хотя в таких городах, как Нью-Йорк или Лондон, её значение достигает 40 г см2.По самым осторожным подсчётам, при ядерном конфликте (согласно среднему, такназываемому базовому сценарию) образуется около 200 млн. т аэрозоля, 30%которого составляет сильно поглощающий солнечный свет углерод. В результате районмежду 30 и 60 градусами северной широты будет лишён солнечного света нанесколько недель.
Гигантские пожары, выделяющие в атмосферу огромное количествоаэрозоля и вызывающие «ядерную ночь», до 80-х годов не учитывалось учёными приоценках последствий ядерных взрывов. Впервые на чрезвычайную важность массовыхпожаров для последующего каскада необратимых глобальных климатических и экологическихизменений указал в 1982 году немецкий учёный Пауль Крутцен.
Почему же учёные не замечали «ядерную зиму» в 40-70-х годах иможно ли теперь наши знания о последствиях ядерной войны считатьокончательными?
Дело в том, что проводившиеся ядерные испытания всё-таки былиизолированы, одиночными взрывами, в то время как наиболее «мягкий» (100 Мт)сценарий ядерного конфликта, сопровождающийся «ядерной ночью», предусматриваетудар по многим крупным городам. Кроме того, запрещённые ныне испытания проводилисьтак, что при этом не возникало больших пожаров. Новые оценки потребовалитесного сотрудничества и взаимопонимание специалистов различных областей науки:климатологов, физиков, математиков, биологов. Только при таком комплексноммеждисциплинарном подходе, набирающем силу в последние годы, удалось понять всюсовокупность взаимосвязанных явлений, казавшихся ранее разрозненными фактами.Немаловажно и то, что «ядерная зима» относится к глобальным проблемам,исследовать которые учёные научились лишь недавно.
Изучение и моделирование глобальных проблем началось по инициативеи под руководством Н.Н. Моисеева в ВЦ АН СССР в 70-е годы. Это исследованиеосновывалось на представлении о то, что человек часть биосферы, и егосуществование немыслимо вне биосферы. Возрастающая мощь воздействие человека наокружающую среду выдвигает на первый план выбор стратегии развития общества,гарантирующей не только существование, но и совместную эволюцию (коэволюцию)человечества и окружающей среды.
Из известной ныне моделей различной сложности для расчётаизменений климата в результате термоядерного конфликта одна из наиболеесовершенных трёхмерная гидродинамическая модель ВЦ РАН. Первые расчёты,проведённые по этой модели В.В. Александровым с коллегами под руководством Н.Н.Моисеева, дают географическое распределение всех метеорологическиххарактеристик в зависимости от времени, прошедшего с момента ядерногоконфликта, что делает результаты моделирования чрезвычайно наглядными, реальноощущаемые. Сходные результаты по согласованному сценарию ядерной войныодновременно получили американские учёные. В дальнейших работах оцененыэффекты, связанные с распространением аэрозолей, исследована зависимостьхарактеристик «ядерной зимы» от начального распределения пожаров и высотыподъема сажевого облака. Проведены расчеты и для двух «предельных сценариев»,взятых из работы группы К. Сагана: «жесткого» (суммарная мощность взрывов 10000 Мт) и «мягкого» (100 Мт).
В первом случае используется примерно 75% суммарного потенциалаядерных держав. Это так называемая всеобщая ядерная война, первичные,немедленные последствия которой характеризуются огромными масштабами гибели иразрушений. Во втором сценарии «расходуется» менее 1% имеющегося в миреядерного арсенала. Правда, и это 8200 «хиросим» («жесткий» вариант — почтимиллион)!
Сажа, дым и пыль в атмосфере над регионами северного полушария,подвергшимся атакам, из-за глобальной циркуляции атмосферы распространяется наогромные площади, через 2 недели накрыв все Северное полушарие и частичноЮжное. Немаловажно, сколько времени сажа, и пыль будут находиться в атмосфере исоздавать непрозрачную пелену. Частицы аэрозоля будут оседать на землю поддействием силы тяжести, и вымываться дождями. Продолжительность оседаниязависит от размера частиц и высоты, на которой они оказались. Расчеты сиспользованием упомянутой модели показали, что аэрозоль в атмосфере сохранитсязначительно дольше, чем полагали прежде. Дело в том, что сажа, нагреваясьсолнечными лучами, станет подниматься вверх вместе с нагретыми ею массамивоздуха и выйдет из области образования осадков. Приземный воздух окажетсяхолоднее находящегося выше, и конвекция (включая испарения и выпадение осадков,так называемый круговорот воды в природе) значительно ослабеет, осадков станетменьше, так что аэрозоль будет вымываться гораздо медленнее, чем в обычныхусловиях. Все это придет к тому, что «ядерная зима» затянется.
3. Глобальный голод
Итак, главным климатическим эффектом ядерной войны, независимо отее сценария, станет «ядерная зима» — резкое, сильное (от 15 до 40 градусов поЦельсию в разных регионах) и длительное охлаждение воздуха над континентами.Особенно тяжёлыми последствия оказались бы летом, когда над сушей в Северномполушарии температура упадет ниже точки замерзания воды. Иными словами, всеживое, что не сгорит в пожарах, вымерзнет.
3.1 Летний сценарий развития событий
«Ядерная зима» повлекла бы за собой лавину губительных эффектов. Это,прежде всего, резкие температурные контрасты между сушей и океаном, посколькупоследний обладает огромной термической инерцией, и воздух над ним охладитсягораздо слабее. С другой стороны, как уже отмечалось, изменения в атмосфереподавят конвекцию, и над погруженными в ночь, скованными холодом континентамиразразятся жестокие засухи. Если рассматриваемые события пришлись бы на лето,то примерно через 2 недели, как указывалось выше, температура поверхности сушив Северном полушарии упадет, ниже нуля, и солнечного света почти не будет.Растения не успеют приспособиться к низким температурам и погибнут. Если быядерная война началась в июле, то в Северном полушарии погибла бы всярастительность, а в Южном частично. В тропиках и субтропиках она погибла быпочти мгновенно, ибо тропические леса могут существовать лишь в узком диапазонетемператур и освещенности. Возвращение температуры и освещенности к нормальнымуровням произойдет при этом сценарии как раз к моменту обычного наступлениязимы. Поэтому последствия климатических изменений более серьезны и долгосрочныпри летнем сценарии.
Многие животные в Северном полушарии так же не выживут из-занедостатка пищи и сложности ее поиска в «ядерной ночи». В тропиках исубтропиках важным фактором будет холод. Погибнут многие виды млекопитающих,все птицы; рептилии могут сохраниться.
3.2 Зимний сценарий развития событий
Если бы описываемые события происходили зимой, когда растениясеверной и средней полосы «спят», их судьбу при «ядерной зиме» определили быморозы. Для каждого участка суши с известным соотношением пород деревьев,сравнивать температуры зимой и во время «ядерной зимы», а также данные о гибелидеревьев в обычные и аномальные зимы с длительными морозами, можно оценитьпроцент гибели деревьев при «ядерной зиме».
Образовавшиеся на огромных площадях мертвые леса станут материаломдля вторичных, лесных пожаров. Разложение этой мертвой органики приведет квыбросу в атмосферу большого количества углекислого газа, нарушится глобальныйцикл углерода. Уничтожение растительности (особенно в тропиках) вызоветактивную эрозию почвы.
«Ядерная зима», несомненно, вызовет почти полное разрушениесуществующих ныне экосистем, и в частности агроэкосистем, столь важных дляподдержания жизнедеятельности человека. Вымерзнут все плодовые деревья,виноградники и т.п. Погибнут все сельскохозяйственные животные, посколькуинфраструктура животноводства окажется разрушенной. Растительность частичноможет восстановиться (сохранятся семена), но этот процесс будет замедлендействием других факторов. «Радиационный шок» (резкий рост уровня ионизирующейрадиации до 500-1000 рад) погубит большинство млекопитающих и птиц, и вызоветсерьезное лучевое поражение хвойных деревьев. Гигантские пожары уничтожатбольшую часть лесов, степей, сельскохозяйственных угодий. Во время ядерныхвзрывов произойдет выброс в атмосферу большого количества окислов азота и серы.Они выпадут на землю в виде пагубных для всего живого «кислотных дождей».
Любой из этих факторов крайне разрушительный для экосистем. Нохуже всего то, что после ядерного конфликта они будут действоватьсинергетически (т.е. не просто совместно, одновременно, а усиливая действиекаждого).
4. Радиоактивное загрязнение планеты
До начала 1970-х гг. проблема экологических последствий подземныхядерных взрывов сводилась лишь к защитным мерам против их сейсмического ирадиационного воздействия в момент проведения (т.е. обеспечивалась безопасностьвзрывных работ). Детально изучение динамики процессов, протекающих в зоневзрывов, велось исключительно с точки зрения технических аспектов. Малыеразмеры ядерных зарядов (по сравнению с химическими) и легко достижимая большаямощность ядерных взрывов привлекали военных и гражданских специалистов.Возникло ложное представление о высокой экономической эффективности подземныхядерных взрывов (понятие, подменившее менее узкое — технологическойэффективности взрывов как действительно мощного способа разрушения массивовгорных пород). И только в 1970-е гг. стало выясняться, что отрицательноеэкологическое воздействие подземных ядерных взрывов на окружающую среду издоровье людей сводит на нет получаемую от них экономическую выгоду. В 1972 г.в США была прекращена программа использования подземных взрывов в мирных целях«Плаушер», принятая в 1963 г… В СССР с 1974 г. отказались отпроведения подземных ядерных взрывов наружного действия в мирных целях вАстраханской, Пермской областях и в Якутии.
Оказалось, что на объектах, где проводились подземные ядерныевзрывы, радиоактивное загрязнение зафиксировано на значительном расстоянии от эпицентров,как в недрах, так и на поверхности. В окрестностях начинаются опасные геологическиеявления — подвижки массивов горных пород в ближней зоне, а также значительныеизменения режима подземных вод и газов и появление наведенной (спровоцированнойвзрывами) сейсмичности в отдельных районах. Эксплуатируемые полости взрывовоказываются весьма ненадежными элементами технологических схем производственныхпроцессов. Это нарушает надежность роботы промышленных комплексовстратегического значения, сокращает ресурсный потенциал недр и других природныхкомплексов. Длительное пребывание в зонах взрывов вызывает поражение иммунной икроветворной системы человека. Особенность радиоактивного поражения в том, чтооно способно убить безболезненно. Боль, как известно, является эволюционноразвитым защитным механизмом, но «коварство» атома состоит в том, чтов данном случае этот предупредительный механизм не включается. Например, воды,сбрасываемые атомной электростанцией в Хэнфорде (США), считались вначалесовершенно безопасными. Однако позже выяснилось, что в соседних водоемах в 2000раз повысилась радиоактивность планктона, радиоактивность уток, питавшихсяпланктоном, возросла в 40 000 раз, рыбы же стали в 150 000 раз радиоактивнеевод, сбрасываемых станцией. Ласточки, ловившие насекомых, личинки которыхразвивались в воде, обнаруживали радиоактивность в 500 000 раз более высокую,чем у вод самой станции. В желтке яиц водоплавающих птиц радиоактивностьповысилась в миллион раз. Плохо и то, что накопленная радиоактивность коснетсяеще много человек, в том числе и неродившихся, поскольку радиационное заражениевлияет не только на здоровье живущих ныне, но и тех, кому предстоит родиться.
Феномен «ядерной зимы» был всесторонне изучен мировым научнымсообществом. В 1985 году. Научный комитет по изучению проблем защиты окружающейсреды (СКОПЕ) выпустил подготовленное коллективом авторов из ряда страндвухтомное издание, посвящённое оценкам климатических и экологическихпоследствий ядерной войны.
«Расчёты показывают, — говорилось в нём, — что пыль и дымраспространяется на тропики и большую часть Южного полушария. Таким образом,даже не воюющие страны будут испытывать его губительное воздействие. Индия,Бразилия, Нигерия или Индонезия могут быть разрушены в результате ядернойвойны, несмотря на то, что, на их территории не разорвётся ни одна боеголовка…«Ядерная зима» означает существенное усиление масштабов страданий длячеловечества, не вовлечённые непосредственно в ядерную войну. Ядерная войнавызовет разрушение жизни на земле, катастрофу, беспрецедентную в человеческойистории, и явится угрозой самому существованию человечества».
Заключение
В заключение реферата, справедливости ради, хотелось бы вспомнить,из-за чего возникла угроза ядерной войны. А ведь все началось в период«холодной войны», в результате гонки вооружений. Как известно, в 1945 г. СШАоказались единственной ядерной державой в мире. Стратегическое превосходствопривело к тому, что американские военные стали строить различные планыпревентивного удара по СССР. Но американская монополия на ядерное оружиесохранялась только четыре года. В 1949 г. СССР провел испытания своей первойатомной бомбы. Это событие стало настоящим потрясением для западного мира иважной вехой “холодной войны”. В ходе дальнейших форсированных разработок, вСССР вскоре было создано ядерное, а затем и термоядерное оружие. Воевать сталоочень опасно для всех, и чревато очень дурными последствиями. Это, можносказать, единственный, но очень важный, как оказалось, для нашей страны в тегоды, плюс ядерной бомбы.
Накопленный за годы “холодной войны” ядерный потенциал былогромен, но гигантские запасы губительного оружия пользы не приносили, азатраты на их производство и хранение росли. Если раньше говорили “мы вас можемуничтожить, а вы нас — нет”, то теперь формулировка изменилась. Стали говорить“вы нас 38 раз уничтожить можете, а мы вас — 64!” Споры бесплодные, особенно,учитывая, что, если бы началась война, и один из противников применил быядерное оружие, очень скоро ничего не осталось бы не только от него, но и отвсей планеты.
Но тут назрела другая проблема. Никакая система противоракетнойобороны не может быть на 100% непроницаемой. Между тем, для непоправимой бедыхватит и 1%, ведь 1% существующего ядерного арсенала это примерно 100боеголовок баллистических ракет, по совокупной мощности равных 5000 «Хиросимам».Поэтому 7 мая 2008 Россия и США подписали Межправительственное соглашение осотрудничестве в области ядерной энергетики. «США и России были в прошломсоперниками в атомной сфере, — заявил по окончании церемонии подписания посолСША в Москве. — Сегодня мы партнеры с уникальными возможностями и уникальнойответственностью».
Список используемой литературы
1. Л.И.Цветкова, М.И. Алексеев, Б.П. Усанов и др. «Экология» (учебник для техническихвузов). М.: Издательство АСВ; СПб.: Химиздат, 1999.-488 с.
2. БольшаковаВ.Н., Таршис Г.И., Безель В.С. «Региональная экология 10-11 классы». Е.:«Сократ», 2000
3. КапустинВ.Г., Корнев И.Н. «География Свердловской области». Е.: Издательство Уральскогоуниверситета Издательство Дома учителя, 1998
4. СтепановскихА.С. «Общая экология» Е.: «Сократ», 1990