Проект уменьшения последствий суперизвержения вулкана Йеллоустоун

Глобальные природные катастрофы это наиболее опасные для жизни человечества и биосферы Земли явления. Одна из серьезнейших опасностей - извержения вулканов. В истории Земли произошло несколько извержений, поставивших на грань существования цивилизацию и биосферу Земли. В результате извержения вулкана Тоба, 74 тыс. лет назад, на Суматре население Земли сократилось до 5-10 тысяч человек, животный мир также серьезно пострадал. Вулкан Тоба выбросил 2800 км3 лавы и пепла.

Один из вулканических газов, двуокись серы (SO2), реагирует с кислородом и водой, в результате - образуются капельки серной кислоты, задерживающие солнечный свет. Результат распространения капель серной кислоты во всей атмосфере Земли - глобальное понижение температуры в среднем от 5 до 15 градусов, которое длилось шесть лет. Данные получены в 1996 г. при исследовании ледяных кернов Гренландии и Антарктиды, в которых обнаружили крайне высокую концентрацию серной кислоты, соответствующую времени сразу после извержения Тоба.

Серная кислота исчезла в ледяном керне через шесть лет.(см.:Голицин Г.С. "Предвидеть будущее // ВМН, № 8, 2006). В Йеллоустоунском национальном парке США находится наиболее опасный, по мнению некоторых ученых вулкан. По разным оценкам ученых ожидается извержение, которое выбросит на поверхность от 1000 до 2800 км 3 лавы и пепла. Время извержения 2015 - 2074 год. Возможно через 10 000 тыс. лет. Последствия этого извержения более катастрофичны, чем после извержения Тобы, так как Йеллоустоун находится в США. В случае извержения в радиусе 1000 км все будет уничтожено пирокластическими потоками и облаками раскаленных газов.

Большая часть США будет засыпана слоем пепла от 30 до 15 см. В радиусе 1000 км от эпицентра извержения все живое погибнет от пирокластических потоков или раскаленных и ядовитых газов.Глобальные последствия - понижение температуры в среднем на 15 -20 градусов по всей планете, в течении 5 - 10 лет. По прогнозам ученых большая часть биосферы погибнет, в том числе более 2 миллиардов человек.

Учеными США создана 3Д модель распространения пепла от извержения Йеллоустоуна. На рисунке с - 3 дня, в-одна неделя,а -один месяц. На картинках видно, что через месяц практически вся территория США окажется под слоем пепла разной толщины, от 1,5 метров до нескольких миллиметров. По прогнозам Д. Б. Ловенштерна есть вероятность 99,9%,что извержение не произойдет в 2015 году, по прогнозам других ученых - 89,9%, что произойдет в 2015 году. Недооценка этой опасности приведет цивилизацию к катастрофическим последствиям.

Полностью нейтрализовать вулкан - задача на данный момент непосильная для человечества, но уменьшить глобальные последствия вероятно возможно. Вулканическое облако, как и обычное дождевое состоит из водяного пара на 50-85%. Это сходство с обычным дождевым облаком можно использовать для локализации последствий вулканических извержений, в данном случае Йеллоустоунского.

В наше время существует технология управления погодой - получения осадков из дождевых облаков. В облако сверху "засевается" реагент образующий осадки. Учеными СССР в 70-х 20 века проведены экспериментальные и полевые испытания эффективности различных реагентов для активного воздействия на дождевые облака. Наиболее эффективными оказались сернистая медь и йодистый свинец, успешно применявшиеся для тушения лесных пожаров, в сельском хозяйстве и других отраслях деятельности.

Для получения осадков из одного облака объемом 10 км3 необходимо от 7 до 50 граммов сернистой меди (CuS) или 10 граммов йодистого свинца(PbJ). Возможно применение других, более эффективных реагентов и создание новых. Максимальный процент содержания пепла в общем количестве вещества извержения - 30%. При мощности извержения 3000 м3 доля пепла - 900 км3. Объем вулканического облака ,предположительно от 10 до 50 миллионов км3.

Для "засевания " вулканического облака такого объема необходимо от 70 до 250 тонн CuS или 100 - 500 тонн PbJ. "Засеять" такое количество реагента в вулканическое облако наиболее реально баллистическими ракетами с массой полезной нагрузки 10 тонн. Для "засевания" 500 тонн реагента необходимо около 50 ракет. Тысячи ракет находятся на базах США,в постоянной готовности для уничтожения мира.

Использовать эти ракеты для спасения цивилизации -целесообразно и экономически выгодно. Стоимость обслуживания одной баллистической ракеты обходится налогоплательщикам США в 600 миллионов долларов в год. Стоимость 500 тонн сернистой меди - 20 миллионов долларов,срок хранения 3 года. Затраты на запуск ракет произойдут лишь в случае извержения. В целом затраты на проект состоят из переоборудования боеголовок для распыления реагента, стоимости реагента и затрат на его хранение.

Некоторые затраты необходимы для экспериментальных "засевов" вулканических облаков действующих вулканов(расположенных в удаленных от жизни людей районах). Скорость воздушных потоков в стратосфере 100 -150 km/ч. Время полного воздействия реагента 12 - 50 минут . Время полета ракеты 1 -10 минут. Скорость падения града - 30-50 м\с, дождя 9м\с. При высоте облака 50 км, выпадение осадков произойдет минимум через 40 минут - на расстоянии 80- 100 км, максимум - через 2,5 часа - на расстоянии 370- 400 км от эпицентра.

Реализация этого проекта позволит локализовать распространение пепла и серной кислоты в радиусе не более 500 - 750 км от эпицентра извержения. В случае извержения необходима экстренная эвакуация населения проживающего в радиусе 500-1000 км от извержения. Таким образом возможно спасти планету от глобальной зимы. Затраты на реализацию этого проекта несоизмеримо меньше с потерями от катастрофических последствий извержения мощностью 1000 - 2800 км3.

Возможно объединение усилий нескольких стран для реализации этого проекта.Необходимо создание 3Д модели распространения вулканического облака после воздействия реагентом. Необходима экспериментальная проверка,на действующих вулканах, применения технологии получения осадков из дождевых облаков для осаждения пепла и серной кислоты вулкана Йеллоустоун и, возможно других вулканов. 

Автор: Дмитрий Федоренко

Источник

Литература:

1. "Вопросы физики облаков" А,А. Синькевич,В.Д Степаненко, Ю.А. Довгалюк. 

2.Экспериментальные исследования электризации вулканических облаков." Руленко О.П. 

3. "Льдообразующие свойства сернистой меди,как реагента для воздействия на переохлажденные облака" Н.В.Бычков,Т.Н.Громова,Ю.П Сумин. 

4. " Моделирование 3D распределения пепла от вулкана Йеллоустоун." Джейкоб Б. Ловенстерн. 

5. "Америка сидит на вулкане" Невское время" 2015г. 

6. "Инструкция по тушению лесных пожаров," "Вся правда о Йеллоустоуне" БиБиСи.