Экологический портал

Главная страница экологического портала Правила карта сайта Обратная связь
Навигация по сайту
Это интересно!
Присоединяйся!
Наш опрос
Как вы связаны экологией ?
Работаю экологом.
Учусь в институте на эколога.
Изучаю экологию в школе.
Участвую в олимпиаде по экологии.
Просто увлекаюсь экологией.
Никак не связан с экологией.

Сейчас на сайте
Сейчас на сайте:
Пользователей: 0
Отсутствуют.
Роботов: 1
Yandex
Гостей: 9
Всех: 10
Именниников сегодня нет

Воздействие на Южное полушарие ядерного взрыва

 Экологические статьи » Ядерная война - последствия  18-11-2010, 10:06  Author: BlogDix
В сценарии Амбио (Ambio Advisors, 1982) предполагалось, что только 3% суммарной мощности взрывов, составляющей 5700 Мт (т. е. около 170 Мт) будут реализованы в Южном полушарии. Согласно оценкам, эти взрывы могут привести к генерации 10 млн. т дыма (G alb ally et al., 1984). Самого по себе этого количества недостаточно, чтобы вызвать значительное похолодание на достаточно большой территории (хотя могут возникать кратковременные локальные падения температуры под плотными дымовыми облаками, пока они не рассеятся). Поэтому в случае глобального ядерного конфликта окружающая среда в Южном полушарии пострадает в основном из-за переноса дыма из Северного полушария и изменения циркуляции в результате возмущения гидродинамики и энергетики системы в Северном полушарии.
Перенос дыма в Южное полушарие скорее всего возникнет из-за изменений общей циркуляции атмосферы, индуцированных выбросами дыма и пыли в Северном полушарии. Результаты моделирования, обсуждавшиеся в предыдущем разделе, показали, что, если инжекция дыма произойдет весной и летом в Северном полушарии, то в результате солнечного нагрева загрязненной атмосферы возникнут такие циркуляционные структуры, в которых дым и пыль будут переноситься на юг на высоте 10—20 км и достигнут средних широт Южного полушария в течение нескольких недель. Такая наведенная циркуляция будет сильно отличаться от нормальной, при которой обмен массами воздуха между полушариями происходит очень медленно — с характерными временами порядка года или более. Нормальная скорость обмена между полушариями характеризуется наблюдающимся запаздыванием, составляющим приблизительно 1 год, в изменении концентрации углекислого газа в Южном полушарии после соответствующих ее изменений в Северном полушарии, где сосредоточены основные антропогенные источники С02 (Pearman et al, 1983).
Согласно всем последним трехмерным интерактивным расчетам, в которых учитывалось влияние нагрева дымового слоя на гидродинамические процессы в атмосфере, перенос аэрозоля в Южное полушарие имеет место, если инжекция происходит в Северном полушарии летом или весной, хотя в последнем случае процесс переноса выражен слабее. При инжекции 150 млн. т аэрозоля или более в субтропиках Южного полушария через две-три недели оптическая толщина поглощения в видимом диапазоне достигает заметной величины. Так как интерактивные расчеты проводились на времена не более 6 недель, конечная степень задымления Южного полушария не определялась. Однако все модельные результаты показывают, что дым, перенесенный на больших высотах в Южное полушарие, оказывается существенно выше слоя вымывания  и что из-за увеличения статической устойчивости уровень осадков в Северном полушарии существенно понизится. Это означает, что дымовые частицы будут иметь большие времена жизни — от месяцев до года. Таким образом, времени будет достаточно для того, чтобы аэрозоль более равномерно перераспределился между полушариями вплоть до высоких южных широт. Поэтому следует ожидать, что в Южном полушарии оптические толщины будут продолжать увеличиваться и после первых нескольких недель; это, возможно, приведет в существенному понижению температуры континентальных регионов в средних широтах. Такой вывод, разумеется, будет неверен, если другие процессы, в частности коагуляция, аккреция серной кислоты и соответствующее гравитационное оседание или окисление, будут эффективно удалять дым из стратосферы.
Величина эффектов в Южном полушарии будет, вероятно, сильно зависеть от того, в какое время года аэрозоль инжектируется в атмосферу. В том случае, когда большие выбросы в Северном полушарии происходят весной, летом и ранней осенью, вполне возможен перенос большого количества дыма в Южное полушарие. Однако дым, инжектированный в Северном полушарии весной или ранним летом, проникнет в южные широты, когда в Южном полушарии будет зима и загрязнение атмосферы окажет минимальное влияние на температуру поверхности. В этом случае предста-вляет интерес вопрос о том, сколько дыма сохранится в атмосфере Южного полушария до наступления весны и лета. Учитывая, что перенос аэрозоля происходит на относительно больших высотах, по-видимому, вполне возможно, что значительная его часть к этому времени все еще будет в верхней атмосфере, если он не подвергнется интенсивным химическим преобразованиям. Вполне возможно, что наиболее существенные эффекты в Южном полушарии возникнут в том случае, когда инжекция аэрозоля в Северном полушарии происходит поздним летом или ранней осенью. В этом случае переносимый на юг дым будет нагреваться и подниматься под воздействием интенсивного солнечного излучения по мере смены сезонов. Такой нагрев и сопутствующая циркуляция, вероятно, приведут к наибольшему переносу дыма в Южное полушарие, где к этому времени наступит лето и влияние дыма на температуру поверхности будет максимальным. Если дым инжектируется в Северном полушарии осенью или зимой, то, вероятно, до весны аэрозоль будет сконцентрирован в высоких широтах Северного полушария. Таким образом, величина возможных эффектов в Южном полушарии критически зависит от времени жизни аэрозольных частиц в зимней атмосфере в Северном полушарии. В работе Мэлоуна и др. (Malone et al, 1985) предполагалось, что время жизни может сильно зависеть от времени года и начальной высоты инжекции. Для дыма, инжектированного с постоянной концентрацией на высоте от 0 до 9 км (NRC, 1985), время жизни частиц через 40 сут составляет по оценкам 45 сут. Однако к 40-му дню в атмосфере остается лишь 14% первоначальной массы аэрозоля. Оценки на основе этих данных показывают, что к весне количество дыма в Северном полушарии существенно уменьшится и через три месяца после инжекции в атмосфере останется лишь 3—5% массы первоначального выброса. Если это правильно, то заметные эффекты в Южном полушарии могут возникнуть при суммарной массе выбросов дыма порядка 1000 млн. т или больше, что примерно на порядок превышает предполагаемые значения этой величины. Однако оценки времени жизни частиц весьма неточны, так как они сильно зависят от начальной высоты инжекции и рассчитываемого уровня осадков.
Кроме прямого ослабления солнечного света распространяющимся дымом существуют и другие процессы, способные воздействовать на погоду и климат в Южном полушарии, особенно если значительное количество дыма присутствует в атмосфере Северного полушария весной или летом. Возмущения атмосферной и океанической циркуляции вызовут изменение ветров, температуры и осадков, даже если Южное полушарие не будет покрыто дымом. Летний муссон может прекратиться из-за поглощения дымом солнечного излучения в Северном полушарии. Это первоначально может привести к оттоку холодного воздуха вдоль поверхности с Азиатского континента и резкому увеличению осадков муссонного типа во время сухого сезона в Северной Австралии и районах Африки, подверженных воздействию южного субтропического муссона.
Асимметрия нагрева атмосферы, вызванная присутствием дыма и пыли в Северном полушарии, вероятно, приведет к возбуждению термической меридиональной циркуляции между полушариями, которая будет переносить воздух через экватор на юг на высотах 10—20 км. Опускание воздушных масс будет происходить в средних широтах Южного полушария и приведет к нагреву поверхности и заметному уменьшению облачного покрова и осадков, пока дым и пыль не попадут в верхние слои тропосферы. Это в свою очередь вызовет похолодание, которое не обязательно будет сопровождаться существенным увеличением осадков. Изменение ветров может, однако, до некоторой степени изменить картину. Термическая циркуляция между полушариями может привести к усилению зональных ветров в средних широтах Южного полушария, что вызовет увеличение орографических осадков, но этот эффект может оказаться ко-роткопериодным, если наведенная меридиональная циркуляция в течение нескольких месяцев достаточно равномерно перераспределит примеси по всему Южному полушарию. После этого следует ожидать, что интенсивность циркуляции в нижней атмосфере уменьшится, частично из-за уменьшения притока энергии к поверхности и в тропосферу. Мэлоун и др. (Malone et al., 1985) указывали, что уменьшение инсоляции может достигать 20%. 
Наконец, необходимо подчеркнуть, что предыдущее обсуждение по необходимости было несколько умозрительным. Однако оно базировалось на разумных экстраполяциях результатов расчетов и научных оценок. Хотя выводы далеко не окончательны, это лучшее, что можно сделать в настоящее время.


загрузка...

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.