Уже к началу 1960-х годов накопление ядерного оружия и средств его доставки достигло таких масштабов, что в 1962 году Дональд Бреннан из Hudson Institute предложил концепцию MAD: Mutual assured destruction, гарантированного взаимного уничтожения сверхдержав в случае полномасштабного обмена ядерными ударами. Становилось очевидным, что выиграть атомную войну невозможно: каждая из сторон Холодной войны была в состоянии лишь начать её первой — чтобы погибнуть немногими минутами позже под массированным ответно-встречным ракетно-ядерным ударом. Но что будет потом, когда затихнут пожары на радиоактивных руинах? На сей счёт мнения разнились. Кто-то, особенно военные, считали возможным продолжать боевые действия тем, что останется от армий и флотов до победного конца. Кто-то подозревал, что после полномасштабного ядерного Армагеддона всем выжившим очень быстро станет не до таких мелочей, как мировая война.

Некоторые учёные продвигали концепцию того, что массированные ядерные взрывы уничтожат озоновый слой планеты и приведут к вымиранию всего живого — но эти выкладки в итоге были опровергнуты. В том числе тем, что даже на пике ядерных испытаний в первой половине 1960-х, когда сверхдержавы выжигали свои полигоны в Семипалатинске и Неваде, на Новой Земле и тихоокеанских островах мощнейшими термоядерными бомбами совокупной мощностью под 400 мегатонн в тротиловом эквиваленте — заметной корреляции с динамикой содержания озона в атмосфере выявить не удалось. В целом предполагалось, что ядерная война нанесёт колоссальный ущерб всей планете, отбросит цивилизацию в развитии на десятки или даже сотни лет — но человечество в принципе вполне способно пережить термоядерный ад и двинуться дальше. Возможно, даже что-то осознав ценой миллиардных жертв. Однако в начале 1980-х знаменитые учёные обеих сверхдержав буквально хором объявили: нет, не способно. Полномасштабная ядерная война не просто убьёт немыслимое количество людей, по сравнению с которым жертвы обеих мировых войн покажутся умеренными. Она разрушит климат планеты и обрушит её на десятки лет в чудовищную ледниковую зиму под чёрными небесами, выжить в которой не удастся никому. Ну… разве что вконец одичавшим рейдерам радиоактивных пустошей, или особо хитрым выживальщикам в особо надёжных бункерах. Но цивилизацию со всеми её высокими технологиями, промышленностью, сложными общественными системами это обречёт на гибель. И очень оптимистичным вариантом исхода станет буквальное воплощение фразы то ли Эйнштейна, то ли безымянного лейтенанта армии США на полигоне у атолла Бикини: «четвёртую мировую войну мы будем вести каменными копьями».

В своих выкладках и советские, и американские учёные ссылались на компьютерное моделирование климатических процессов в обстановке последствий массовых ядерных ударов. Моделирование действительно проводилось, неоднократно, по обе стороны железного занавеса, и каждый раз показывало примерно одни результаты. Крайне прискорбные для судеб человечества в случае, если политикам не удастся удержаться от нажатия на кнопки в своих ядерных чемоданчиках. Первой научной публикацией о гипотезе ядерной войны стала статья «Атмосфера после ядерной войны: сумерки в полдень», вышедшая в начале 1982 года в шведском научном журнале «AMBIO». Её авторами стали знаменитый нидерландский химик, специалист по атмосфере Пауль Крутцен и его американский коллега Джон Бёркс. Они оба работали в университете Майнца в ФРГ над темой того, что годом спустя Ричард Турко назовёт «ядерной зимой». По расчётам Крутцена и Бёркса, частицы сажи от множественных пожаров в городах, в лесах (в том числе в таёжных лесах после ударов по районам базирования межконтинентальных баллистических ракет СССР) и на объектах нефтедобычи и нефтепереработки поднимутся в атмосферу и закроют значительную часть земной поверхности от света Солнца, особенно в северном полушарии. Они считали, что пожары продлятся много недель, особенно лесные и нефтяные. Экранирование солнечного света в течение длительных периодов вегетационного периода уничтожило бы большую часть производства продуктов питания в Северном полушарии. Пожары, по модели Крутцена и Бёркса, должны были привести к выбросу в атмосферу больших количеств оксидов азота и реактивных углеводородов, что могло привести к возникновению сильного фотохимического смога на большей части Северного полушария. Выделение сильных окислителей, таких как озон и пероксиацетилнитрат (ПАН), при удалении сажи из атмосферы также должно было негативно повлиять на производство продуктов питания во всём Северном полушарии в течение первого года после войны. Впрочем, выводы Крутцена и Бёркса были не слишком апокалиптичными. Однако их статья попала на глаза советским и американским учёным, которые занимались атмосферными процессами, и были очень озабочены возможными последствиями ядерной войны. Они и развили тему — и благодаря им уже в 1983 году дело дошло до компьютерного моделирования ядерной зимы по обе стороны «железного занавеса». В значительной степени на мысли о возможности эффекта ядерной зимы этих учёных навели данные с советских межпланетных станций «Марс-2» и «Марс-3», вышедших на орбиту четвёртой планеты Солнечной системы в ноябре 1971 года. Вместо привычной красноватой пустыни Марса космические аппараты кружили над окутывавшей всю планету дымкой. Этой дымкой была пылевая буря планетарного масштаба, начавшаяся в сентябре 1971 года, окончившаяся лишь в январе 72-го.

Датчики спускаемых модулей показали, что температура пылевых облаков в атмосфере Марса оказалась заметно выше температуры поверхности планеты. Данные об этом были опубликованы — после чего ведущий советский специалист по циркуляции и турбулентности в атмосферах других планет, Георгий Сергеевич Голицын из Института физики атмосферы имени А. М. Обухова, получил пару телеграмм от американского астронома и астрофизика Карла Сагана. Знаменитый писатель и учёный настоятельно просил советского коллегу «оценить это явление и осмыслить его». В телеграммах, отметим, не было ничего необычного: несмотря на Холодную войну, «железный занавес» и режимы секретности, научные сообщества двух сверхдержав находились в очень плотном общении и взаимодействии, во множестве посещали международные мероприятия, и нередко вполне всерьёз дружили. Голицын предложил теорию, которая объясняла, как на планетах образуются пыльные бури, почему они могут достигать глобальных размеров и как они могут влиять на климат. С коллегой по институту Александром Самуиловичем Гинзбургом за 70-е годы они разработали модели возникновения и развития пылевых бурь, в том числе планетарного масштаба — как на Марсе. В 1982 году Георгий Голицын прочёл ту самую статью Крутцена и Бёркса в тематическом выпуске AMBIO, полностью посвящённом перспективам ядерной войны между США и СССР. Надо сказать, что начало 80-х годов было последним пиком Холодной войны. Вашингтон и Москва в очередной раз решили, что договариваться с этими коварными капиталистами / коммунистами — лишь терять время, и бросились накачивать военные мускулы угрожающими темпами. Несколько раз в эти годы ситуация буквально замирала на грани ядерной войны, что заставляло практически всех, от шведских издателей до японских аниматоров, предметно размышлять на эту невесёлую тему. Профессор Голицын увидел в выкладках Крутцена и Бёркса картину, весьма похожую на ту, которую обнаружили межпланетные станции на Марсе осенью 1971-го. Но если авторов-химиков «Сумерек в полдень» больше занимали химические аспекты последствий массового выброса сажи от ядерных пожаров, то специалист по атмосферной динамике и климатическим процессам увидел в их выводах более устрашающую перспективу. Плотные облака пыли и сажи, поднятые в небеса и заполнившие их, не просто примут на себя солнечные лучи и не пропустят их к поверхности Земли. Это резко понизит устойчивость сложившихся атмосферных процессов, испарение, теплообмен, циркуляция влаги окажутся подавлены. Атмосфера станет очень сухой, резко уменьшится количество осадков. По словам Голицына, прекратится даже образование циклонов и муссонов. Голицын и Гинзбург запустили целый цикл экспериментов: они проверяли прохождение излучений через дымы разных видов, для чего устраивали сожжение разных материалов на полигоне под Звенигородом. Матчасть им предоставлял Институт гражданской обороны в Балашихе, отрабатывалось горение открытым пламенем и тление. В эксперименты шла и так называемая «городская смесь»: около 80% дерева, бумага, нефтепродукты, материя, пластик и мясо. 31 октября 1982 года Голицын и Гинзбург представили свои первые выводы на международной конференции «Мир после ядерной войны» в Вашингтоне. А в сентябре 1983 года вышла научная публикация в «Вестнике Академии наук». Месяцем спустя в США вышла очень близкая по теме публикация Карла Сагана и его коллег, команды из пяти учёных под неформальным названием TTAPS: по фамилиям Ричарда Турко, Оуэна Туна, Томаса Акермана, Джеймса Поллака и того самого Карла Сагана. Как и в случае советских учёных, все они пришли к теме ядерной зимы через изучение планетарных пылевых бурь Марса, и тоже читали Крутцена и Бёркса. После выхода статей Саган созвонился с Голицыным, и дальнейшую работу по ядерной зиме советские и американские учёные вели в изрядной координации.

Впрочем, некоторые в США подошли к идее с других научных направлений. Так, ещё в 1981 году Уильям Моран из National Research Council высказал предположения о возможности ядерной зимы, увидев сходные с ней последствия в колоссальном выбросе пыли в атмосферу при падении Чиксулубского астероида 65 миллионов лет назад: часть гипотез вымирания динозавров полагают, что именно сходный с ядерной зимой эффект после удара астероида о будущий Юкатанский полуостров и привёл к их исчезновению. Параллельно с теоретическими выкладками и практическими экспериментами по горению веществ в 1983 году в дело вступило компьютерное моделирование. В СССР им после выхода статьи Голицына в «Вестнике Академии наук» занялись Владимир Александров и Георгий Стенчиков из лаборатории Вычислительного центра Академии наук СССР, разрабатывавшей методы вычислительной физики в климатологии. Для расчётов последствий ядерной зимы они использовали модель атмосферы с низким пространственным разрешением (12° х 15° по широте и долготе) и двумя уровнями по вертикали, со среднегодовой солнечной инсоляцией, интерактивно связанной с перемешанным слоем океана. По этой модели был проведён один расчёт для периода в 400 дней. В сценарии с использованием около одной трети ядерного потенциала начала 1980-х годов количество выбрасываемой в атмосферу сажи оценивалось величиной в 150 мегатонн. На выходе получалось, что при этом возникнет снижение температуры у земной поверхности гораздо ниже температуры замерзания, а также возникает циркуляция в атмосфере, которая способствует глобальному распространению аэрозольной сажи над всей планетой. В целом в условиях длительного затемнения Северного полушария температура над его континентами должна была упасть на величину порядка 10°С. Изменяется механизм общей циркуляции атмосферы. Из-за сильных температурных контрастов между морем и сушей в прибрежных районах ещё и возникали катастрофические штормы.

Несколько позже, но в конце того же 1983-го, к компьютерному обсчёту модели ядерной зимы приступили и американские учёные из команды TTAPS. В отличие от советских коллег, они прогнали десять итераций расчётов на 300 расчётных суток каждый. Они использовали одномерную радиационно-конвективную модель с нулевой теплоёмкостью поверхности, применимую для оценки климатических эффектов в континентальных областях. Рассмотрев большое число различных сценариев, они смогли смоделировать в деталях эволюцию климатической реакции по вертикали. Однако им не удалось увидеть динамику таких реакций или пространственное распределение изменений климата. Зато именно в их публикации по итогам моделирования прозвучало название «ядерная зима». При этом американцы поначалу отозвались о работе и результатах Александрова и Стенчикова весьма скептически, назвав их моделирование слишком примитивным и уже устаревшим. Однако после более внимательного изучения вопроса TTAPS, напротив, оценили работу Александрова высоко. И признали, что её недостатки были общими для всех ранних попыток моделирования ядерной зимы. В последовавшие годы последовали ещё семь моделирований последствий ядерной зимы различными исследовательскими группами, преимущественно американскими. Часть из них поначалу пытались опровергнуть мрачные выводы пионеров, но в итоге приходили к сходным неутешительным выводам — которые уже становились мировой сенсацией и темой постоянных обсуждений прессы и политиков. Одним из самых ярких и знаковых антиядерных активистов стал Карл Саган. Он постоянно участвовал в протестах против ядерного оружия и военных программ в США во второй половине 1980-х, и даже был дважды арестован. Попутно он трижды ответил категорическим отказом на приглашения, на президентский ужин в Белый дом. В силу недостаточности вычислительных мощностей в ВЦ АН СССР и важности темы ядерной зимы для всего человечества и научного сообщества, Владимир Александров — несмотря на продолжавшийся пик Холодной войны, ведь дело было ещё до начала Перестройки — был допущен к работе с суперкомпьютером Cray X-MP в США. И не где-то, а в святая святых ядерной программы США, Ливерморской национальной лаборатории при Калифорнийском университете. Видимо, это по тем или иным основаниям стало причиной загадочного исчезновения Александрова в Мадриде 31 марта 1985 года. Он вышел на прогулку из гостиницы после очередной научной конференции по вопросам о последствиях ядерной войны — и исчез навсегда. Что именно с ним случилось и почему — остаётся загадкой по сей день. При этом коллеги из TTAPS не стали поднимать шум сразу, предположив, что Александров решил сбежать на Запад — и жалели об этом оставшуюся жизнь, ибо поиски пропавшего были начаты слишком поздно. Во второй половине 1980-х идея неизбежности ядерной зимы, поддержанная модным и загадочным тогда компьютерным моделированием стала мировым мейнстримом, одним из главных аргументов в пользу прекращения Холодной войны и ядерного разоружения. После распада СССР в 1991 году, впрочем, перспективы глобальной ядерной войны на много лет стали из повседневного страха предметом теории, и эту тему почти забыли. Но… всё же недооценивать перспективы ядерной зимы не стоит. Ведь наши далёкие предки уже пережили подобное около 70 тысяч лет тому назад, когда в Индонезии взорвался супервулкан Тоба. По массе прямых и косвенных признаков, выброс пепла и сажи от горения тропических лесов нанёс воистину страшный удар по климату. В наших генах с тех пор записаны последствия пережитого тогда древними людьми «бутылочного горлышка»: каждое человеческое существо является потомком довольно небольшого количества предков, выживших в ту чудовищную вулканическую зиму. Будем надеяться, что ничего подобного никому больше не предстоит пережить. Источник: habr / Алексей Костенков