Large Binocular Telescope  
Большой бинокулярный телескоп онлайн смотреть  
Большой бинокулярный телескоп
О телескопе
Зеркала
Инструменты
LBTB
Интерферометр
История телескопов
Полезные ресурсы
К сведению

Фотографии
Видео
LBT on-line
Марсоход curiosity (кьюриосити)
Фотографии
Панорама
Солнечная система
Венера
Земля
Куаоар
Луна
Марс
Меркурий
Нептун
Плутон
Сатурн
Солнце
Уран
Юпитер

Астрономия Солнца
Взаимодействие планет
Озоновый слой
Атмосфера
Cодержание озона
Фотохимия озона
Фотохимические процессы
Малые газы
Озоновая дыра
Эволюция озона
Ядерный удар
Охрана озоносферы
Метеорология
Атмосфера
Солнечная радиация
Температурный режим почвы
Температурный режим воздуха
Водяной пар в атмосфере
Испарение
Конденсация водяного пара
Осадки, снежный покров
Погода
А это Челябинск
Метеорит Чебаркуль
Фото отчет
Видео отчет

Пожары и их продукты

Массовые ядерные взрывы вызывают крупномасштабные пожары, при которых возможно попадание дымовых частиц в верхнюю тропосферу и нижнюю стратосферу и воздействие их на поля излучений, на озон и озоноактивные газы. Большие массы сажевых частиц поступили в нижнюю и среднюю тропосферу в результате массовых пожаров на нефтяных и газовых месторождениях Ирака и Кувейта во время «неядерной» войны в районе Персидского залива в первой половине 1991 г.

1. Пожары в крупных городах, городских скоплениях (агломерациях), промышленных районах с высокой концентрацией горючего материала на единицу площади. Такие пожары в средних широтах северного полушария могут продолжаться несколько суток и в них может сгореть около 60 % всего горючего материала, образующего дымы и частички сажи.
2. Лесные пожары с продолжительностью 10—15 сут. на площади примерно 0,3—4 млн. км2, в которых может сгореть около одной трети всего горючего материала.
3. Пожары на топливных складах, разработках, месторождениях угля, нефти, газа занимают малую площадь и, по оценкам, в них может сгореть порядка 10 % общего горючего материала. Такие пожары продолжаются обычно месяц и более, а пожары торфяников, нефтяных и газовых скважин и открытых месторождений твердого топлива (угля, сланцев) могут продолжаться несколько лет.

По данным многочисленных наблюдений в лесных пожарах на больших площадях дым поднимается до высоты 2—3 км. На такую же или меньшую высоту поднимаются дымы пожаров на разработках топлива. По модельным расчетам и данным наблюдений за большими пожарами в городах, например при бомбардировках городов во время второй мировой войны, струи дыма в таких пожарах, а также в пожарах на больших нефтяных складах иногда поднимаются до высоты 8—12 км, достигают тропопаузы и частично проникают в стратосферу. Основная масса частиц продуктов пожаров остается в тропосфере и имеет примерно одинаковую по ее высоте концентрацию.

По оценке ряда исследований, масса аэрозолей — пыли ядерного взрыва — и сажи — частиц дымов массовых пожаров — изменяется в довольно широких пределах. Для вероятной средней суммарной мощности ядерного удара в 5—10 Гт, половину которой составляют наземные взрывы, в атмосферу выбрасывается 0,5—2 Гт частиц пыли. Часть из них попадает в стратосферу, где оказывается не более 12—80 Мт (2—4 %) субмикронных (меньше 1 мкм) оптически активных частиц.

В «спокойных» условиях в глобальной стратосфере до уровня 30 км находится 0,2—1 Мт субмикронных аэрозолей, в основном капель серной кислоты, образующихся при окислении разных газов, содержащих серу. Мощные взрывные извержения вулканов забрасывают большое количество таких газов и частиц в нижнюю стратосферу. Через 2—3 месяца в ней остается 10—20 Мт частиц, которые ослабляют потоки солнечного излучения в течение 1— 3 лет.

Как было указано в п. 1.3, ослабление слоем аэрозоля прямого потока излучения (его поглощение и рассеяние) характеризуют оптической плотностью т = 1п(/0//), где /о— поток излучения до прохождения слоя. Для фонового стратосферного аэрозоля % = = 0,01—0,03. После извержения вулкана ЭльЧичон в Мексике в апреле 1982 г. она составила 0,6—0,8, т. е. видимое прямое излучение Солнца было ослаблено в в0'60»8 = 1,8—2,2 раза. Для фонового тропосферного аэрозоля т = 0,1—0,2 вне тропиков и % = 0,2— 0,3 в тропиках.

Если в стратосфере частицы пыли взрыва главным образом рассеивают излучение Солнца и значительная часть рассеянной радиации направляется вниз и достигает поверхности Земли, то сажевые частицы в основном поглощают видимое излучение и уменьшают его общее пропускание атмосферой в 6—8 раз по сравнению с пылью при одинаковых т. Обратная ситуация имеет место в случае теплового излучения: по сравнению с частицами пыли частицы сажи поглощают его в несколько раз слабее.

Микроскопические исследования частиц дыма городских и лесных пожаров в последние годы показали, что частицы имеют неправильную форму и состоят из цепочек комплексов (агрегатов) более мелких элементов. Такая форма является промежуточной между одномерными «иголками» и двумерными «чешуйками», но ближе к последним. Коэффициенты поглощения и рассеяния видимой радиации такими частицами в несколько раз больше таковых для сферических частиц того же объема, которые использовались в первых оценках оптических свойств дымов пожаров от ядерного удара. Соответственно поглощение должно быть увеличено для одной и той же массы дыма. Однако результаты недавних исследований возможных видов и масс разного горючего материала и степени их выгорания при ядерном ударе показали, что первые оценки этих горючих масс и массы дыма от пожаров, завышены в несколько раз. В настоящее время 150 Мт рассматриваются как верхний предел, а 15 Мт — как нижний. В итоге суммарное значение т, наиболее существенное для модельных расчетов, не изменяется заметным образом от его первых оценок. По, т равно 0,5 для малых эффектов, 1,0 для «ядерной осени», 3,0 для «номинальной ядерной зимы» и 5,0 для экстремально мощного ядерного удара, производимого во всех случаях летом. Поглотив излучение Солнца, дымы пожаров нагреваются сами, нагревают окружающий их воздух и воздушные массы, содержащие дым и другие продукты пожаров, летом при высоком Солнце над горизонтом могут подниматься на большую по сравнению с начальной высоту, способствуя более интенсивному перемешиванию этих продуктов в тропосфере и их проникновению в стратосферу.

Суммарная масса субмикронных частиц дымов пожаров от возможного ядерного удара может достигнуть 100—200 Мт и меньше зависит от общей мощности удара, чем общая масса пыли. Общая масса аэрозолей, попадающая в атмосферу после ядерного удара, сравнима с массой аэрозолей, поступающих в спокойную стандартную атмосферу или образующихся в ней из газов в настоящую эпоху примерно за год. Выше указывалось, что среднее время пребывания аэрозоля в тропосфере средних широт составляет 1 — 3 недели, поэтому можно ожидать, что концентрация аэрозолей — продуктов ядерных взрывов и пожаров — в средних широтах северного полушария после ядерного удара с общей мощностью 5— 10 Гт будет в 50—100 раз больше наблюдаемой в настоящее время фоновой концентрации аэрозолей в этих широтах. Такая концентрация аэрозолей может сохраняться в течение нескольких недель, пока длятся пожары, при этом значение т повышается до нескольких единиц, а интенсивность солнечной радиации, достигающей поверхности Земли, составит доли процента и будет соответствовать условиям сумерек или даже лунной ночи. Замедленному удалению аэрозолей из атмосферы будет способствовать уменьшенный захват частиц дыма каплями и кристаллами облаков и осадков, содержание которых в прогретой тропосфере, вероятно, снизится. Высказанное ранее предположение о разрушении озоном сажевых частиц в атмосфере не подтвердилось недавними прямыми лабораторными исследованиями.

За время своего существования облака вероятных ядерных ударов и дыма вызванных ими пожаров в ряде регионов (Европа, Северная Америка, Восточная Азия зоны 30—60° с. ш. успеют обогнуть земной шар, частично перемешаться и, образовав зонально-однородную пелену в указанной зоне, начнут распространяться в другие широты. Согласно проведенным модельным расчетам, такое распространение будет происходить преимущественно в нижней стратосфере из северного в южное полушарие со скоростью, превышающей наблюдаемую скорость межширотного переноса примесей в стандартной невозмущенной атмосфере. Этому способствует увеличение межполушарного градиента температуры в верхней тропосфере и стратосфере, вызванное их аэрозольным нагреванием.

Fatal error: Call to a member function return_links() on a non-object in /home/httpd/vhosts/lbt.su/httpdocs/index.php(386) : eval()'d code on line 214