JÖVÖNK

jovonk.com

Subtitle

Klímakatasztrófa kapcsán felmerült természetben előforduló hűtési mechanizmusok

Korábban említésre került, hogy a Tambora vulkán 1815-ös kitörése során durván 60Tg füst és pernye került a légkörbe, illetve azon belül is a sztratoszférába és terjedt szét globálisan. A globális hőmérséklet csökkenés 0,53 C fokos volt, míg a déli féltekén 1,56 C fok. Hat évig tartott a "vulkáni ősz", mire visszaállt az eredeti állapot. Azért használandó a vulkáni ősz kifejezés, mert az égbolt nem sötétült el - ettől még visszaverve a napfényt lehűlést okozott -, csupán naplementekor és napfelkeltekor lehetett vöröses derengést látni. Európában igen hűvös nyarak voltak egy-két éven keresztül. A Pinatubo vulkán 1991-es kitörése 30Tg füstöt és pernyét repített a légkörbe, elérve a 24 kilométeres magasságot is. A globális hőmérséklet csökkenés 0,5-0,6 C fokos volt, míg az északi féltekén 1,11 C fok. Ez a vulkáni ősz nyolc évig tartott és még kevésbé volt szabad szemmel érzékelhető.


Nagy kiterjedésű erdőtüzek esetében füstgomolyfelhők (pirocumulus) jönnek létre, de ha tűzvihar is kialakul, akkor füstviharfelhő (pirocumulonimbus) alakul ki, amely a sztratoszférába felhatolva nagy területen terjed szét. (A globális felmelegedés esetében ez rövid távon lokális hűtést okoz, de ugyanakkor az üvegházhatású gázok hatalmas mennyiségét bocsátja ki rövid idő alatt és nagy magasságban.) Említésre került, hogy erdőtüzek lokálisan - nem feltétlenül helyben, hanem elsodródva máshol - 1,5-6 C fok közötti lehűléseket idéztek elő rövid időre, míg egy völgybe szorulva 20 C fokos hőmérséklet zuhanást is elő tudott idézni 1987-ben.


A vulkáni ősz és az erdőtüzek füstjének adatai faktumok és viszonylag jól dokumentáltak.


Hamburg, Drezda, Tokió és az atomcsapást szenvedett Hirosima esetében csupán a tűzvihar kialakulása faktum, de nincsenek adatok a légkörbe került füst mennyiségéről.


Tényadatként kezelik a tűzvihar kialakulásának feltételét, ami az éghető anyagok kritikus sűrűsége: 0,337 kg/m2. (Tekintve, hogy a hősugárzás intenzitása a hatóerőtől függ, valamint légi robbantás esetén lényegesen nagyobb területet érint, valamint figyelembe veendő az évszak, szárazság és számos egyéb paraméter, igen erősen feltételezhető, hogy a nevezett érték inkább alsó és felső értékű skálán mozog, különösen mert a szél erőssége is jelentősen befolyásolja, hogy milyen hőmérsékletű levegő perzsel tovább és mennyi a friss levegő (oxigén) utánpótlás.

Nukleáris robbanás során keletkező hősugárzás

A hősugárzás ereje a hatóerőtől függ, ugyanakkor jelentősen befolyásolja a légkör állapota. Tiszta levegő, havas-jeges táj és fehér-világosszürke rétegfelhőzet esetén éri el a maximális hatást, míg magas szállópor koncentráció, füst, köd, eső és havazás esetén jelentősen csökken az a távolság, amelyen tiszta időben hatna.


Egy 800 kilotonnás töltet durván 800-1000 méteres távolságnál adja le a 100 cal/cm2 értéket, ~5.500 méteres az 50 cal/cm2-t, ~9.500 méteren a 25 cal/cm2-t, 18-18,5 kilométeren a 3. fokú égést okozó 8 cal/cm2-t és 23-23,5 kilométeren a 2. fokú égést okozó 5 cal/cm2 értéket. A távolsági adatokat jelentősen befolyásolja a légkör, illetve a levegő állapota, így az növekedhet is, de drasztikusan csökkenhet is.


~100 cal/cm2 értéknél egy emberből nem marad más csak egy "árnyék" a falon, feltételezve, hogy a falat nem tarolja le a túlnyomás.

~  45 cal/cm2 értéknél ~1.800 C fokos hőmérséklet uralkodik 3-4 másodpercen keresztül.

~  25 cal/cm2 értéknél minden fából (és műanyagból) épült szerkezet meggyullad.

~  15 cal/cm2 értéknél minden ruhanemű meggyullad.

~    8 cal/cm2 értéknél 3. fokú égési sérülés (halálos).

~    5 cal/cm2 értéknél 2. fokú égési sérülés (elfertőződés veszélye miatt fokozottan veszélyes; rendkívül fájdalmas).


Csupán egy éghető anyagot emelnék most ki: aszfalt. Az aszfalt 54-173 C fok között olvad és ~400 C fokon öngyulladás következik be. Egy 800 kilotonnás töltet tűzgömbje durván négy másodpercig ragyog és a 45 cal/cm2 értéket durván 1800 méteren adja le (20 psi túlnyomásra optimalizált robbantási magasság esetén), ami kerekítve 100 négyzetkilométer és értelemszerűen a kör sugarán van 45 cal/cm2, azaz 1800 C fok, beljebb az értékek növekednek. Azaz 100 négyzetkilométeren belül az utak meggyulladnak - és nagyjából minden más is. Felvetődik a kérdés, ha például egy nagyváros ellen szaturációs csapásra kerül sor, például tíz darab egyszerre robbanó 800 kilotonnás töltettel, ráadásul optimalizálva az átfedéseket és kalkulálva a találati pontossággal (CEP), vajon a 1000 négyzetkilométeres egybefüggően égő terület képes-e tűzviharrá alakulni... 



Nukleáris tél vagy nukleáris ősz? (Szimulált atomháborúk)



1. TANULMÁNY (1983)


ALAPADATOK: 5.000 megatonna, a robbanások 57%-a felszíni, rengeteg nagy kiterjedésű tűz


Fontos megjegyezni, hogy 1983-ban az USA kb. 25.000 nukleáris töltettel rendelkezett, míg a Szovjetunió kb. 35.000 töltettel. Természetesen ez a teljes készlet, a stratégiai hordozóeszközök által bevethető töltetek száma ennél alacsonyabb volt, de messze több, mint ma. Az egyszerűség kedvéért vegyük csak az ICBM-eket számításba, valamint azt, hogy mindegyik célba talál. 1983-ban ugyan volt rakéta elhárító rendszer, de azt 100-100 rakétára korlátozta az ABM egyezmény (1972-2002). Tételezzük fel, hogy ezek az SLBM-ek között pusztítottak. Az SLBM-ekkel és stratégiai bombázókkal ne kalkuláljunk, mert egyrészt borzasztóan megnehezíti a szimulációt, másrészt lényegtelen (lásd alább) a hatóerő szempontjából. Továbbá vegyük úgy, hogy a több töltetes ICBM-ek egy töltetnek felelnek meg, kivéve az SS-18M4-eseket.


A Szovjetunió 1.500 silóba telepített ICBM-el rendelkezett, tételesen felsorolva 100db 4x0,4Mt-ás SS-17-el, 50db 3,5Mt-ás SS-17-el, 30db 25Mt-ás SS-18M3-al, 280db 10x0,8Mt-ás SS-18M4-el, 360db 6x0,4Mt-ás SS-19M3-al, 100db 5Mt-ás SS-19M2-vel, 520db 1Mt-ás SS-11-el és 60db 0,6Mt-ás SS-13-al. 

Ez összesen: 3.230 megatonna


Az Egyesült Államok 1.053 silóba telepített ICBM-el rendelkezett, nevezetesen 1.000db 1,2Mt-ás Minuteman-el és 53db 9Mt-ás Titan-II-vel.

Ez összesen: 1.670 megatonna (pontos érték 1.677)


Azaz összesen 4.900 megatonna, ami megegyezik a szimuláció 5.000 megatonnájával. 

Töltetek/célpontok száma: ~5.000 (pontos szám 5.073)

Emeljük ki a nagy hatóerejű tölteteket (1,2 megatonna felett): 233db (50db 3,5Mt, 100db 5Mt, 53db 9Mt és 30db 25Mt)

Emeljük ki a nagy hatóerejű tölteteket (1,0 megatonna felett): 1.753db (fentiek + 520db 1,0Mt és 1.000 db 1,2Mt)


Azaz a töltetek 35%-a eleve sztratoszférába hatoló, amilyen ma nincs már hadrendben.


KÖZVETLEN KÖVETKEZMÉNYEK:


1. Az atomcsapások következtében a gombafelhők 10-30 km magasra emelkednek, 80%-a 15 km felett a sztratoszférát elérve, majd szétterül. 1.000 millió tonna por és hamu.


2. Városok (kb. 800 van, de kerekítsünk 1000-re) lángokban állnak, 5%-uk esetében alakul ki tűzvihar (50 város). Míg az előbbiek esetében a füst 1-7,5 km magasra emelkedik, addig a tűzviharok esetében 15-20 km magasra, további hamut emelve a sztratoszférába. Az erdők 10 napig égnek, füstjük 5 km magasra emelkedik, az olaj- és egyéb ipari létesítmények 30 napig lángolnak, füstjük 2,5 km magasra emelkedik.


KÖZVETETT KÖVETKEZMÉNYEK:


A fenti 1. pont a napfény 25%-át fogja meg, míg a 2. pont a 74%-át, a felszínre csak 1% jut el, teljes sötétséget okozva körülbelül 3-4 hónapig. A hőmérséklet azonnal zuhan és 20 napon belül eléri a -23 C fokot, ami 100 nap múlva emelkedik vissza 0 C fokig, azaz 120 napig mínuszok vannak.


KONKLÚZIÓ: 


Kipusztul az emberiség és a bioszféra jelentős része. Az ózonréteg végzetesen sérül a megatonnás töltetek és a rengeteg sztratoszférába kerülő füst miatt. Így a nukleáris telet nukleáris nyár követi, halálos UV szintekkel. Sugárszennyezés globális, de nem homogén, azaz e téren lettek volna élhető területek.


Észrevételem: 1983-ban ez így is lett volna, ahogy leírták.



2. TANULMÁNY (2007)

(Ira Helfand csapata - nucleardarkness.org)


1. Forgatókönyv (5 Tg)

100 darab Hirosima méretű töltet (India-Pakisztán közötti nukleáris háború) 

Globális hőmérséklet csökkenés: 1,25 C fok

Megjegyzés részemről: mindkét ország elsősorban első generációs maghasadásos atomfegyverekkel rendelkezik; egyelőre, de a tanulmány készítésekor biztosan.


2. Forgatókönyve (50 Tg)

High-Alert - Launch Ready státuszú nukleáris töltetekkel vívott háború (USA-Oroszország) 

Globális hőmérséklet csökkenés: 4 C fok


3. Forgatókönyv (150 Tg)

Bevetett töltetek száma: 4.400 – összesített hatóerejük nincs megadva

Globális hőmérséklet csökkenés: 8 C fok

(Egy másik tanulmány 4.000 töltettel, 180 Tg légszennyezéssel és 9 C fokos hűléssel zárt.)


Következmények:


• Több száz amerikai, európai és orosz város pusztul el és hatalmas tűzviharok alakulnak ki több tízezer és százezer négyzetkilométeres területen.

• 150 millió tonna törmelék, hamu és füst emelkedik a sztratoszférába és terjed gyorsan szét a Föld körül egy globális füstréteget képezve, amely több éven keresztül megmaradva veri vissza a napfény jelentős részét. A létrejött füst réteg az északi féltekén a napfény akár 70%-át, míg a déli féltekén legfeljebb 35%-át veri vissza.

• A visszavert napfény következtében a hőmérséklet a jégkorszak szintjére süllyed. A hőmérséklet csökkenése Észak-Amerika esetében 20 C fok, Eurázsia esetében akár 30 C fokot is meghaladó lenne. Az északi féltekén a nappali átlaghőmérséklet 1-3 éven keresztül fagypont alatti szintre süllyed, erős éjszakai fagyokkal.

• A mezőgazdaság a hőmérséklet csökkenése miatt évekre kiesne, gyakorlatilag teljesen ellehetetlenülne.

• Az ózonréteg súlyosan sérülne, ami miatt veszélyes mértékben nőne meg a földfelszínt elérő UV sugárzás.

• Hatalmas méretű lenne a fallout /kihullás, visszahullás/ miatti radioaktív szennyezés az északi féltekén, de világszerte is. Az atomerőműveket ért támadások miatt nagy mennyiségű hosszú felezési idejű radioaktív szennyeződés keletkezne. A vegyipari létesítményeket ért károk miatt hatalmas mennyiségű toxikus vegyi anyag szabadulna ki a légkörbe.

• Az emberek és élőlények számára rendkívül veszélyes lenne a gyors és jelentős hőmérséklet csökkenés, a magas UV sugárzás, a nukleáris szennyeződés és az egyéb toxikus vegyi anyagok általi légköri szennyeződés.

• A mezőgazdaság, a már ma túlterhelt szárazföldi és óceáni ökoszisztémák összeomlanának. A túlélők éhen halnának a – fentiek miatt kialakuló – élelmiszerhiány miatt

• A biztonságos földalatti óvóhelyeken élő emberek, a több éves víz, élelmiszer, energia és gyógyszer készletek ellenére is valószínűleg elpusztulnának.


Kiegészítés részemről:


- A legpontosabb elemzések a lökéshullám alapján készültek, amely szerint az 5 psi körön belül az összes épület 10%-ában alakul ki végzetes tűzeset, míg a 2 psi körzeten belül már csak a 2%-ukban. A kutatások lehetségesnek tartják, hogy a hősugárzás és a lökéshullám miatt a tüzek összeálljanak, de ennek esélye nem kalkulálható.


A tűzviharok aránya elvileg nem érheti el az 5%-ot, mert a hősugárzás kisebb, sokkal kisebb, hiszen hiányoznak az 1 megatonna feletti töltetek 1.753 darab, és főleg az 5, 9 és 25 megás monstrumok, melyeknél a hősugárzás hatását tovább fokozta volna a hosszan tartó tűzgömb. Vagyis a napfény 25%-a nem esne ki. A felszíni tüzek - ezek viszik el a napfény 74%-át a 83-as tanulmány szerint - mennyisége és kiterjedése is kisebb lenne.



3. TANULMÁNY: Nukleáris tél vagy nukleáris ősz?

Éghajlat és füst - A nukleáris tél becslése (1990)

Szerzők: R.P. Turco, O.B. Toon, T.P. Ackerman, J.B. Pollack, C. Sagan* *ő az eredeti 1983-as kutatásban is részt vett, sőt eleve ő dobta be a szakmába a nukleáris tél lehetőségét


Teljes körű atomháborúval kalkuláltak, nyári időszakban, a laboratóriumi kísérletektől kezdve, terep kísérleteken át, matematikai modellezésig. Szóval nagyon komolyan vették az elemzést.


Összefoglalása a konklúziónak (következményeknek): Amerikában, Európában, Oroszországban - nyáron - a hőmérséklet csökkenés 10-20 C fok lenne, helyenként elérve a 35 C fokot, fagypont alatti tartományba hűlve, nyári időszakban. A füst "melegen tartása" a napfény által stabilizálja a füstréteget, növelve annak "élettartamát" a légkörben és szétterjesztve a déli féltekére is. Bizonyítottnak tűnik, hogy a monszun csapadék drasztikusan csökkenne és súlyosan károsodik az ózonréteg az északi félteke felett. Az eddig vitatott nukleáris tél elmélet széles körben bizonyítást nyert más kutatók által is azonos vagy hasonló eredményre jutva. Néhány bizonytalan területnek a kutatása maximális prioritást élvez, hogy véglegesen megértsük a nukleáris tél valamennyi aspektusát és következményét.


A beeső napfény 50%-al csökkenhet, a hőmérséklet csökkenése rövid időn belül 10-20 C fok lenne, a kontinensek belsejében
20-40 C fok. A nukleáris tél elsődleges és majd egyetlen oka az égő városokból felemelkedő füst lenne, amelyet 100 C fokra melegítene, illetve ezen a hőmérsékleten tartana a napfény, amivel a füstréteg stabilizálódna és a légkörben maradna, ráadásul a horizontális keveredése és szétterjedése biztosított lenne.


A szimulációk alapján egy városi tűz, azaz egy egész városra kiterjedő tűz - NEM TŰZVIHAR! - esetében a füst az alsó és középső troposzférába emelkedne, a füst 10%-a a sztratoszféra alsó részéig. Ez utóbbi adat fontos, mert ez globális hatású.



GLOBÁLIS HŐMÉRSÉKLET CSÖKKENÉS (Északi félteke!)


Akut fázis (1-3 hónap)


Az első három hónapban, az USA, Európa és Oroszország területén a hőmérséklet csökkenés az alábbiak szerint alakul:

- nyáron bekövetkező atomháború esetén 5-25 C fok

- télen bekövetkező atomháború esetén néhány C fok


Az Egyenlítő környékén - több okból is - kevésbé csökken a hőmérséklet évszaktól függetlenül. 


A csapadék csökkenése drámai az első három hónapban, akár 75%, de a becslés 40-90% közötti. 

Egyenlítő környékén 25-60%, maximum 75%. 


Krónikus fázis (1-3 év)


Az eredeti 1983-as nukleáris tél elméletet megerősíti az 1990-es tanulmány. A sztratoszférában lévő füstréteget a napfény melegítő hatása stabilizálja és így az átterjed a déli féltekére is. A sztratoszférába kerülő füst (10-20%) kb. 60%-a stabilizálódna, azaz 6-12% füst lenne a sztratoszférában.


Ausztráliára vetítve: három héten belül elérné a füstréteg, a hőmérséklet 2-4 fokkal csökkenne, a tenger felszínének hőmérséklete 2-3 fokkal, a csapadék 50%-al. 


Ózonréteg csökkenése 50%.