#ифа_статьи
От марсианских пылевых бурь к «ядерной зиме»: история исследований в ИФА РАН

В последние годы продолжается научное осмысление гипотезы «ядерной зимы». В 2023–2025 годах д.ф.-м.н. А.С. Гинзбург — зав. Лабораторией математической экологии ИФА РАН и непосредственный участник этих исследований — опубликовал самостоятельно и в соавторстве серию обзорных и историко-научных работ. В них реконструируется история изучения возможных климатических последствий ядерной войны и подробно рассматривается вклад советских учёных — прежде всего академика Г.С. Голицына и его коллег из ИФА АН СССР.

❄️ Ядерная зима — предполагаемое масштабное и продолжительное похолодание, вызванное ослаблением солнечного излучения у поверхности Земли дымовым аэрозолем массовых пожаров, возникших вследствие ядерной войны.

Одним из ключевых центров изучения этого явления в 1980-е годы стал Институт физики атмосферы АН СССР.

🔴Физические предпосылки этих исследований формировались задолго до появления самого термина «ядерная зима». Г.С. Голицын изучал динамику планетных атмосфер, А.С. Гинзбург — радиационный режим поверхности и запылённой атмосферы Марса. Исследования марсианских пылевых бурь позволили оценить, как присутствие аэрозоля изменяет распределение солнечного нагрева между атмосферой и подстилающей поверхностью.

На основе этих работ в ИФА была построена простая аналитическая модель похолодания, которое может возникнуть вследствие крупномасштабных пожаров при массовом применении ядерного оружия. Основной механизм связан с поглощением солнечного излучения дымовым аэрозолем: содержащий его атмосферный слой нагревается, тогда как поступление солнечной энергии к поверхности сокращается, вызывая её охлаждение.

В 1982 году П. Крутцен и Дж. Биркс рассмотрели возможное масштабное задымление атмосферы после ядерной войны, назвав свою работу «Сумерки в полдень». В 1983 году американская группа TTAPS ввела в научный оборот термин «ядерная зима». В том же году были опубликованы первые результаты советских исследований, выполненных в ИФА и Вычислительном центре АН СССР.

🌎 Эти научные направления дополняли друг друга. Г.С. Голицын и А.С. Гинзбург разрабатывали физические модели и исследовали природные аналоги предполагаемого явления. В.В. Александров и Г.Л. Стенчиков в Вычислительном центре АН СССР проводили численные эксперименты с использованием модели общей циркуляции атмосферы. Позднее Г.С. Голицын назвал теорию «ядерной зимы» «определённым прорывом в нашей области науки» — физике атмосферы.

Одним из основных источников неопределённости оставались оценки количества дыма, образующегося при пожарах, а также его микрофизических и оптических свойств. По инициативе Г.С. Голицына и академика И.В. Петрянова-Соколова на Звенигородской научной станции ИФА была создана специальная аэрозольная камера объёмом 60 м³.

В 1985–1986 годах сотрудники ИФА и Научно-исследовательского физико-химического института им. Л.Я. Карпова провели комплексные исследования дымового аэрозоля, образующегося при горении древесины, торфа, нефтепродуктов, резины, полимерных материалов и их смесей. Учёные измеряли распределение частиц по размерам, характеристики поглощения и рассеяния излучения и другие параметры.

Эксперименты позволили уточнить свойства дыма, необходимые для оценки его климатического воздействия. Результаты были опубликованы в 1988 году в специальном выпуске журнала «Известия АН СССР. Физика атмосферы и океана». Параллельно изучались крупные лесные, торфяные и городские пожары — природные и исторические аналоги отдельных процессов, способных определять развитие ядерной зимы.

✍️ Современные публикации А.С. Гинзбурга и его соавторов возвращают к этой истории не только как к важному этапу развития физики атмосферы. Они показывают, как исследования планетных атмосфер, климатическое моделирование и лабораторные эксперименты сформировали научную основу для оценки глобальных рисков и обсуждения ответственной политики в ядерной сфере.

📖 Подробнее читайте в статьях А.С. Гинзбурга и соавторов.