Ученые со времен холодной войны пытаются оценить эффекты ядерной зимы. В традиционных моделях сажа от массовых городских пожаров поднималась вверх, блокировала солнечный свет и вызывала резкое похолодание. Изначально расчеты строились вокруг ударов между Соединенными Штатами и Советским Союзом с ультимативным выбросом 150 миллионов тонн аэрозолей.
Позже фокус исследователей сместился на моделирование региональных войн. За стандарт брали обмен атаками между Индией и Пакистаном. Для такого сценария физики остановились на показателе в пять миллионов тонн черного углерода. Именно такие значения давали умеренное падение мировых температур в математических симуляциях.
Британские исследователи перенесли исходный параметр плотности сажи на Восточную Европу, чтобы оценить, как местные атмосферные течения изменят итоговую глобальную картину. Авторы моделировали конфликт на границе России и Украины из 100 зарядов по 15 килотонн — каждый аналогичен бомбе, сброшенной на Хиросиму. Результаты опубликовали в журнале npj Clean Air.
Переменные загрузили в вычислительную систему свойств земной атмосферы. Симуляция подразумевала, что на высоту до 13 километров одномоментно попало пять миллионов тонн чистой сажи. Авторы научной работы не высчитывали реальный объем горючих материалов для застройки конкретно восточноевропейских городов, а просто напрямую перенесли цифру из прошлых вычислений по азиатскому региону ради удобства сравнения графиков.
Программа показала, что пыль полностью распределилась над Северным полушарием за 20 дней. Через год средняя температура на этой половине планеты упала на 1 °C по сравнению с климатической нормой. Расчеты для отдельных сухопутных территорий показали более сильные перепады: Россия похолодала на 5 °C, а Америка — на 4 °C.
Количество солнечного света у поверхности упало, а влажность снизилась. Уровень осадков над сельскохозяйственными угодьями в средних широтах Северного полушария сократился на 20-40%. Сравнив эти показатели с индийско-пакистанским сценарием, ученые увидели, что, как ни странно, взрыв севернее сильнее охладил северные широты из-за других схем циркуляции ветров.
Отдельно математики проследили за переносом радиоактивных изотопов цезия и стронция. Спустя 10 лет примерно 40% загрязнения осело в Южном полушарии. Исследователи заявили в тексте о глобальном гуманитарном кризисе, но их же цифры показали иную картину. Опасное облучение коснулось только зоны конфликта в первые 48 часов. При этом максимальная накопленная за 50 лет доза для самых загрязненных дальних стран составила 0,9 миллизиверта. Это значение оказалось сильно ниже природного радиационного фона Земли.
Симуляция показала, что атмосфера практически очистится от пыли через четыре года, а полное возвращение к изначальному климату займет шесть лет. Но любые подобные работы вызывают резкие споры среди профильных физиков и климатологов. Критики уверены: сценарии современных ядерных зим безбожно завышают масштабы катастрофы и игнорируют физику реального мира, о чем Naked Science писал ранее.
Объем сажи в пять миллионов тонн многие эксперты считают серьезной натяжкой. Количество в 100 сброшенных боеголовок выглядит как мечта Дикого прапора из «ДМБ», а не хоть сколько-то близкой реальностью. Кроме того, машинные алгоритмы часто плохо учитывают коагуляцию: в реальности частицы гари быстро слипаются вместе и падают на землю вместе с дождями, не успевая на долгие годы заблокировать солнце.
Из-за этих допущений результаты работы можно считать лишь математической абстракцией, демонстрирующей возможности вычислительных алгоритмов и отличную фантазию исследователей, а не гарантированным климатическим будущим.