Состав числа до 10 онлайн тренажер: Состав числа 10. Тренажер. — Kid-mama

Это пока тестовая версия онлайн тренажера. 

Сделать подобный тренажер на остальные цифры? Напишите в комментариях.

Может быть что-то изменить или добавить?

Эта обратная связь очень важна, т.к. пока непонятно, нужны ли такие тренажеры кому-нибудь или нет.

Тренажёр устного счёта

Рост успеваемости по математике в школе

Регулярные тренировки в тренажёре развивают навыки устного счёта и гарантируют рост успеваемости по математике в школе.

Задача математики в начальной школе — научить детей решать примеры на четыре арифметических действия: сложение, вычитание, умножение и деление. Школа учит детей считать письменно, но не менее важно развивать навыки устного счёта. В тренажёре удобно учить умножение и деление в пределах 100 и практиковаться в устном счёте в рамках программы математики начальной школы. Режимы повышенной трудности помогут старшеклассникам закрепить вычислительные навыки, необходимые при решении задач по геометрии и тригонометрии.

Развивайте память и концентрацию

В жизни мы ежедневно сталкиваемся с задачами, требующими быстрого решения. Продавец взвесил яблоки и назвал стоимость. Если он ошибся, у нас есть несколько секунд, чтобы его поправить, прежде чем оплатить покупку. Онлайн-тренажёр устного счёта развивает скорость реакции, тренирует память и концентрацию, позволяет довести навыки устного счёта до автоматизма.

Тренируйте только нужное

Выбирайте в Тренажёре устного счёта нужные арифметические действия и один или несколько множителей, делителей, слагаемых или вычитаемых. Используйте настройки тренажёра для тренировки устного счёта с заданным числом, прохождения полного теста по таблице умножения, решения примеров повышенной сложности с отрицательными числами или устного счёта с большими числами.

Опирайтесь на подсказки

Тренажёр устного счёта не только удобный инструмент контроля знаний, но и надёжный помощник в освоении и развитии математических навыков. По ходу онлайн-теста тренажёр выводит для каждого примера подсказки: состав числа или конкретные математические выражения, дополняющие пример.

Регулируйте сложность примеров

Тренируйте сложение и вычитание в пределах двадцати или включите режим «Большие числа» и считайте в пределах ста с переходом через десятки. Регулируйте трудность примеров на умножение и деление: оставайтесь в рамках таблицы умножения или умножайте и делите в т.ч. и на двузначные числа. Используйте переключатель «Отрицательные числа» для добавления в примеры чисел меньше нуля.

Учитесь играючи!

Мы позаботились о простоте и удобстве тренажёра для детей и постарались оптимизировать его для мобильных устройств и планшетов. Для самых маленьких пользователей, которым сложно сохранять концентрацию, мы сделали возможность ограничить тест пятью вопросами и добавили в тренажёр космонавта, звёздочки, звуки, анимацию и конфетти.

Тренажер «Домики». Состав числа в пределах 10

Презентация-тренажёр «Состав числа от 1 до 10»

Слайды и текст этой онлайн презентации

Слайд 1

Тренажер по математике «Состав числа. 1 – 10»

Слайд 2

Тренажер по математике «Состав числа. 1 – 10» может быть использован в урочное и внеурочное время при закреплении изученных случаев состава числа от 1 до 10. Цели работы с тренажером: ***закреплять полученные знания ***воспитывать внимание, интерес к предмету Математика; ***учить первоклассников работать самостоятельно.
Тренажер выполнен с учетом принципов научности и доступности и может быть использован *** учителями (индивидуальная работа) *** воспитателями групп продленного дня *** родителями учеников
Правила работы с тренажером Из трех предложенных вариантов ответов ученик должен выбрать один, который характеризует состав числа, изображенного на слайде. При правильном выборе ответа ученик услышит аплодисменты. Если ученик ошибся, ему придется начинать сначала.

Слайд 3

5 + 2
3 + 5
6 + 2
7
Выбери правильный ответ

Слайд 4

6
3 + 3
3 + 4
8 – 5
Выбери правильный ответ

Слайд 5

10
8 + 1
5 + 5
6 + 6
Выбери правильный ответ

Слайд 6

9
3 + 4
10 – 5
6 + 3
Выбери правильный ответ

Слайд 7

8
7 + 3
4 + 5
9 – 1
Выбери правильный ответ

Слайд 8

3
2 + 2
10 – 7
5 – 4
Выбери правильный ответ

Слайд 9

4
8 – 2
3 + 3
6 – 2
Выбери правильный ответ

Слайд 10

5
7 – 2
4 + 3
10 – 7
Выбери правильный ответ

Слайд 11

10 – 7
1 + 3
6 – 4
2
Выбери правильный ответ

Слайд 12

1
5 – 3
9 – 8
6 – 4
Выбери правильный ответ

Слайд 13

Слайд 14

Извини, попробуй сначала!

Слайд 15

5+
Удачи!
Использован шаблон презентации http://school-box.ru/raznoe/vse-dlya-prezentazii.html
Автор данной презентации Мистрюкова Альбина Геннадьевна, Волгоград, 2015.

Состав числа до 10 – игра тренажер

*** Это приложение покупают образовательные учреждения Сингапура, США и Великобритании ***

*** Первое место в Singapore Math® iPad Apps Rewiew ***
http://singaporemathsource.com/resources/singapore-math-ipad-apps/

“While the game is simple and has minimal levels, the basic number bond practice is solid. This is worth $2.99”
Cassandra Turner

Простая игра, облегчающая процесс запоминания цифровых пар состава чисел до 10.
Цель игры: запомнить состав чисел до 10.
Необходимые умения ребенка: уметь считать до 10, знать все цифры до 10.

Состав числа – это пары цифр, составляющие число при сложении.
Ребенку, который хорошо помнит состав всех чисел до десяти, гораздо легче решать школьные задачи по математике, чем тем детям, которые считают по пальцам.
Это приложение упрощает процесс по запоминанию цифровых пар состава чисел до 10.

Процесс запоминания происходит в игровой форме и выглядит следующим образом:
На экране появляется 20 фишек с цифрами. Ребенку необходимо нажимать только на те, которые составляют пары сложения для указанного на экране числа.
Например, надпись вверху экрана: «5» говорит о том, что необходимо подобрать пары цифр, входящих в состав числа 5, другими словами – составляющих в сумме число 5, это 2 и 3, 1 и 4, 5 и 0.
Если ребенок выбирает правильную пару, то она удаляется с экрана; если пара выбрана неправильно (например, для 5 это 4 и 2), то фишки остаются на экране. Нажав на знак вопроса, ребенок может посмотреть на все пары для текущего числа. Переход к следующему числу возможен только при минимальном количестве ошибок и очистке всего игрового поля от фишек.
Игра имеет 2 режима легкий и сложный. В легком режиме переход к следующему числу возможен, если допущена только две ошибки. В сложном режиме количество возможных ошибок увеличено до 8. Это увеличение связано с тем, что в сложном режиме все цифры на фишках скрыты от ребенка и открываются только при нажатии. То есть для прохождения необходимо запоминать еще и расположение фишек с цифрами на экране.
В зависимости от количества ошибочно указанных пар игроку выставляется оценка от одной до 5 звезд.

Несмотря на то, что запоминание происходит в игровой форме – это приложение больше образовательный инструмент, требующий от ребенка значительной концентрации внимания, поэтому стимулируйте ребенка на успешное прохождение игры.
На последней странице игру можно сбросить в начальное состояние.

Если состав чисел до 10 отложится в памяти вашего ребенка то операции с большими числами будут даваться ему значительно легче и математика в школе может стать его любимым предметом.

Приемы устного счета

Сегодня перед поступлением в школу ребёнок должен знать буквы, цифры, уметь считать и читать простые выражения. Многие школы советуют мамам и папам научить ребёнка этому до прихода в 1 класс. На справедливый вопрос родителей: «Неужели детей не научат в школе вычитанию и сложению» можно дать такой ответ: «Конечно, научат. Но ребёнку будет гораздо сложнее запомнить материал под «давлением» школьной программы чем сверстникам, научившимся считать деревья и машины по дороге в садик».

Устный счёт развивает сообразительность, смекалку, тренирует память и мышление. Поэтому начинать учиться можно, когда ребёнок проявляет первый интерес к счёту: считает ступеньки, игрушки, делится вещами. Ненавязчиво, с помощью стишков, считалочек превратите игру в занятие. Не загружайте малыша больше 10-15 минут сразу. Если давить, ребёнок никогда не полюбит цифры и математику. Развивать устный счёт можно только после того, как ребёнок считает ступеньки в пределах 10, называет количество предметов на картинке, составляет по просьбе 5 игрушек, знает, что такое «больше» и «меньше».

Почему это важно? Счёт в уме – высший пилотаж для дошкольника. Малышу трудно считать без игрушек или палочек. Дошкольник еще не мыслит образами, а только конкретными предметами, которые можно потрогать. Воспользуйтесь этим, чтобы объяснить состав числа: 1 – один кубик, потрогай его; 2 – теперь 2 кубика, возьми их в ручки. Главное: малыш должен понять, что за каждым числом стоят игрушки, яблочки и т.д., а не пустота. Тогда, считая в уме, ребёнок не запутается в абстрактных числах, а будет представлять их вес и состав.

Первый способ освоить устный счёт – выполнять упражнения с опорой на состав числа. Подходит для дошкольников.

1. Самое простое, не требующее никаких материалов, упражнение – «Покажи 6 пальцев разными способами». (Количество, которое нужно показать, конечно, может быть любым от 4 до 10).

2. Магазины игрушек предлагают весёлые и активные игры для тренировки устного счёта. Например: «Арбуз» (с 3 лет), «Турбосчёт», «Котосовы» (с 4 лет), «Фрукто 10» (с 5 лет), «10 Свинок» (с 6 лет) и др. По цене: 200-1300 р. Процесс игры захватывает детей. Они соревнуются и забывают, что игра в основе обучающая. Такая игра увлечёт даже взрослого, а заниматься нужно всего 15 минут в день.

3. Развить устный счёт помогут числовые домики, которые можно изготовить самостоятельно из цветной бумаги или фетра на липучках. Хорошо дети воспринимают игры, в которых кубики или фигурки размещаются по «домикам». К жителям «домиков» могут приходить-прибавляться или уходить-вычитаться гости. Главная задача такой игры, чтобы ребёнок наглядно представил себе, из скольких элементов состоят числа.

4. Онлайн тренажёры. Сейчас существует большое количество онлайн тренажёров по устному счёту. Во многих из них можно выбрать уровень сложности. На сайте «Разумейкин» в разделах «Счёт и цифры», «Математика для 7-8 лет» и «Математика для 9-10 лет» представлены не только примеры и задачи для устного счета, но и короткие обучающие видео.

Второй и третий способы развития устного счёта сложнее, чем первый. Их можно использовать при обучении младших школьников.

Второй способ – заучивание таблиц.

Существуют таблицы на сложение и вычитание, умножение и деление. Главное — сначала прорешать с ребёнком несколько примеров, чтобы он понял, как работать с таблицей, а потом ребёнок сам будет представлять таблицу в уме при счёте. Сочетайте такой способ с напевками, считалками, типа: “Дважды два – четыре…”
Таблицы на сложение и деление подойдут для наглядного объяснения. Заучивать их не нужно. А вот без таблицы умножения никуда. Ее учим.

Третий способ – использование специальных приёмов устного счёта, например:

1. Если нужно прибавить 7, 8 или 9 — округлите до 10, а потом вычтите добавку. 46+8= 46+10-2= 54

2. При прибавлении двузначного числа: если последняя цифра больше 5, то округляем до 10, а потом вычитаем добавку; если последняя цифра меньше 5, то сначала складываем десятки, потом единицы. 34+29 = 34+30-1 = 64-1 = 63

3. При сложении трёхзначных чисел — разбиваем на сотни, десятки, единицы. 249+533 = (200+500)+(40+30)+(9+3) = 782

4. При умножении на 4, 6, 8, 9:
число * на 4 = число * 2 * 2;
число * на 6 = число * 2 * 3;
число * на 8 = число * 2 * 2 * 2;
число * на 9 = число * 3 * 3.
Аналогично при делении.

5. При умножении на 5 — сначала умножаем на 10, потом делим на 2. 12*5 = (12*10):2 = 120:2 = 60

6. При делении на 5 — сначала умножаем на 2, потом делим на 10. 125:5 = 125*2:10 = 250:10 = 25

7. При умножении на 9 — сначала умножаем на 10, потом вычитаем начальное число. 3*9 =3*10-3 = 30-3 = 27

Описанные способы — снова устного счёта. Вариантов их использования множество. Главное правило: не учите ребенка счёту по линеечке, прибавляя по единице. Так мышление не разовьётся, и ребенок будет считать медленно. Лучше считать группами чисел, чтобы запоминались результаты вычислений. Главное в устном счёте — это не столько решение примеров, сколько развитие смекалки, сообразительности, реакции, внимания и памяти. Эти навыки пригодятся в жизни ребенку больше, чем просто умение считать. Превратите обучение в игру, и тогда ребенок проявит инициативу.

Инструмент онлайн-поиска графических шаблонов в электронных ленточных структурах

the CAPE-OPEN to CAPE-OPEN simulator

Что такое COCO?

COCO (от CAPE-OPEN до CAPE-OPEN) – это бесплатная среда моделирования, совместимая с CAPE-OPEN. состоит из следующих компонентов:

COFE – CAPE-OPEN Flowsheet Environment представляет собой интуитивно понятный графический интерфейс пользователя. к химической технологии.COFE имеет последовательное решение алгоритм с использованием автоматических слезных потоков. COFE отображает свойства потоков, занимается преобразованием единиц измерения и предоставляет средства для построения графиков. Технологические схемы
COFE могут использоваться как операции CAPE-OPEN; так что вы можете использовать COFE Flowsheets как единичную операцию внутри COFE (технологические схемы в технологических схемах) или внутри других симуляторов.

CORN – пакет CAPE-OPEN Reaction Numerics, поставляемый с COCO, облегчает с указанием любого вида кинетической или равновесной реакции. Простые реакторные установки, такие как конверсионные реакторы, CSTR и реакторы идеального вытеснения, которые можно использовать пакет CORN вместе с пакетом COUSCOUS.

COCO Утилиты и надстройки:

Следующие утилиты и надстройки являются частью Распределение COCO:

CORK – комплект реестра CAPE-OPEN. Проверка CAT-ID реестра CAPE-OPEN и регистрация компонентов.

OATS – Thermo Server для внепроцессных приложений. Позволяет запускать inproc 32-битные пакеты физических свойств с внепроцессного сервера, который, в свою очередь, может использоваться в 64-битных клиентских приложениях.Также включает обширный регистрация связи CAPE-OPEN между средой моделирования и клиентскими моделями. Включает COULIS, CAPE-OPEN Регистратор работы агрегата.

COFE.xlt – шаблон электронной таблицы Microsoft Excel ^TM , предназначенный для включения документа COFE в книгу Excel. Этот позволяет получать доступ к данным о потоках и работе блока технологической схемы, а также выполнять термодинамические и физические свойства расчеты в Excel.

JUIcE – Простой редактор иконок для работы с единичными операциями.Для создания и обслуживания иконок работы агрегата, используемых с COFE.

TERNYP – Плагин TERNarY. Создание фазовых диаграмм, графиков свойств и кривых вычетов тройных систем.

ConfigureTEA – служебное приложение для настройки и обслуживания пакетов свойств TEA.

ConfigureCORN – служебное приложение для настройки и поддержки пакетов реакции CORN.

COFEStand – Автономная утилита командной строки для решения схем COFE.

CUP – ОБНОВЛЕНИЕ КОКО. Выполняет онлайн-обновления для всех пакетов, включенных в COCO.

Системные требования: Windows XP или выше.

Снимки экрана

COFE – это среда графической схемы. Все компоненты (единичные операции, термодинамика и реакции) импортированы из моделей CAPE-OPEN. Предупреждения и ошибки, а также дополнительная информация записываются в вывод под каждым окном документа.

Потоки в COFE : В диалоговом окне потока отображается произвольное количество потоков.Для каждого потока можно указать состав, температуру, давление или фракцию фаз. Любой ввод автоматически приведет к вычислению флэш-памяти и обновлению свойств. COCO также обеспечивает преобразование единиц измерения.

TEA – это наш пакет термодинамических свойств, соответствующий требованиям CAPE-OPEN. TEA основан на термодинамической библиотеке ChemSep. Банк данных об объектах недвижимости содержит более 150 широко используемых химикатов. Пакет содержит более 100 процедур расчета свойств с их аналитическими или численными производными.

COUSCOUS – это набор наших единичных операций, соответствующих требованиям CAPE-OPEN. Он включает простые базовые модульные операции для настройки технологической схемы, а также модульные операции для целей тестирования и отладки.

CORN – наш реакционный пакет, соответствующий требованиям CAPE-OPEN; позволяет указать набор произвольных реакций. Анализатор строк упрощает ввод выражений для скоростей реакции, констант равновесия и теплоты реакции.

OATS обеспечивает расширенную регистрацию обмена данными между программными компонентами CAPE-OPEN. Файлы журнала (* .olg) находятся в формате XML, и средство просмотра представляет вызовы функций в виде дерева с немедленным доступом к зарегистрированным предупреждениям и ошибки для быстрого устранения неисправностей. OATS незаменим при отладке разработки CAPE-OPEN.

TERNYP создает графики свойств, фазовые огибающие, кривые остатков и карты кривых остатков для систем три компонента.Здесь показана карта остаточной кривой с температурой точки пузырька вдоль остаточных кривых, который можно вращать в 3-х измерениях.

Еще скриншоты …

Премия CAPE-OPEN 2006

COCO был удостоен награды CO-LaN CAPE-OPEN за год 2006 год за успехи в развитии CAPE-OPEN. Чтобы увеличить изображение самой награды, нажмите на изображение ниже.

Загрузить COCO

Загрузите COCO с нашей страницы загрузки.

CO Организатор встреч EGU2020

Недавняя разработка академического симулятора коллектора MUFITS направлена ​​на его преобразование в универсальный программный пакет, который позволяет (а) численно моделировать неизотермические многокомпонентные потоки в пористых средах в широком диапазоне давлений и температур, в том числе в критических термодинамических условиях, ( б) согласование истории неизотермических моделей коллектора и (в) оптимизация термогидродинамических процессов в пористых средах.

Расширенные возможности симулятора для моделирования многокомпонентных потоков включают новый модуль свойств жидкости для композиционного и теплового моделирования коллектора с использованием различных кубических уравнений состояния (например, Peng-Robinson EoS). В симулятор встроена расширенная библиотека углеводородов, диоксида углерода, азота, воды и других компонентов, а дополнительные компоненты можно охарактеризовать и загрузить в библиотеку. В конкретном моделировании можно использовать произвольное количество компонентов.Чтобы упростить использование модуля, соответствующие входные данные сделаны совместимыми со стандартами нефтяной промышленности. В отличие от многих других программ, MUFITS позволяет моделировать композиции неизотермических течений флюидов, свойства которых предсказываются с помощью кубического EoS.

Для улучшения сопоставления истории и оптимизации симулятор снабжен внешним блоком управления симуляцией (SCU), который автоматически изменяет определенные параметры цифровой модели коллектора и считывает результаты симуляций.В SCU реализован внешний контур управления. На каждой итерации контура моделируется неизотермическое течение в пористой среде, и результаты моделирования используются для расчета минимизируемой целевой функции. Чтобы ускорить согласование истории и оптимизацию, SCU может одновременно (параллельно) запускать несколько симуляций коллектора. Симулятор снабжен встроенными возможностями для расчета изменений силы тяжести и подъема / оседания поверхности, измерения которых также можно автоматически использовать при сопоставлении истории.

Мы дополняем новые разработки несколькими примерами применения, связанными с разведкой газоконденсатных месторождений, закачкой углекислого газа в истощенные нефтяные пласты и хранилища газа, а также естественными потоками в глубоких геотермальных системах.

Мы признательны Российскому научному фонду за финансирование в рамках гранта № 19-71-10051.

Быстро расширяющиеся ядерные арсеналы в Пакистане и Индии предвещают региональную и глобальную катастрофу

Ближайшие человеческие жертвы и жертвы в результате ядерных взрывов в Индии и Пакистане: региональная катастрофа

Опыт Второй мировой войны .Значительный объем информации о прямых последствиях ядерных взрывов был получен в результате ядерных атак на Хиросиму и Нагасаки во время Второй мировой войны (Второй мировой войны) и примерно 520 наземных ядерных испытательных взрывов, проведенных до Договора 1963 года о запрещении испытаний ядерного оружия в в атмосфере, в космосе и под водой. Большая часть этой информации обобщена Гласстоуном и Доланом ( 15 ) для общих топографических ситуаций. Конечно, испытания ядерного оружия проводились в районах с небольшим количеством горючего материала, чтобы предотвратить крупномасштабные пожары, поэтому испытания дают мало информации о возгорании пожаров и поведении огня в городских районах.Площадь, разрушенная в результате ядерных взрывов над японскими городами во время Второй мировой войны, была больше в Хиросиме (мощность ~ 15 кт), чем в Нагасаки (мощность ~ 20 кт), вероятно, из-за различий в топографии ( 15 ). Территория Нагасаки, подвергшаяся бомбардировке, расположена в долине, а Хиросима – на равнине. Поэтому в действительности не все ядерные взрывы подчиняются простым уравнениям, связывающим мощность и разрушение, полученным для равнинной местности.

Примерно через 20 минут после ядерного взрыва в Хиросиме из множества небольших пожаров, прямо или косвенно возникших в результате взрыва, разрослась огненная буря.Судя по набегающим ветрам, массовый пожар полностью развился через 2–3 часа после взрыва и утих примерно через 6 часов после взрыва ( 15 ). Энергия, выделяющаяся при этом массовом пожаре, могла быть более чем в 1000 раз больше, чем энергия, выделяемая при взрыве ядерной бомбы ( 16 ). Сожженная площадь составляла около 11,4 км ² согласно Glasstone и Dolan ( 15 ) и 13 км ² согласно Ishikawa и Swain ( 17 ).

Оценка жертв ядерной войны в регионе .Даже один взрыв ядерного оружия в городе может нанести большой ущерб. Например, в самом густонаселенном городском районе Пакистана воздушный взрыв мощностью 15 узлов на оптимальной высоте для максимального увеличения ущерба может убить около 700 000 человек (рис. S2B) и ранить еще 300 000 человек. При воздушном взрыве 100 килотонн над тем же регионом может произойти примерно 2 миллиона погибших и еще 1,5 миллиона несмертельных жертв. Аналогичные цифры будут получены для ядерных взрывов над крупными индийскими городами (рис. S2A).

Toon et al. ( 16 ) подсчитал, что война между Индией и Пакистаном с использованием 50 ядерных боеприпасов мощностью 15 кт, взорванных в виде воздушных взрывов над наиболее густонаселенными городами каждой страны, приведет к примерно 22 миллионам немедленных человеческих жертв и 44 миллионам общих потерь. К жертвам относятся смертельные случаи, тяжелые травмы и легкие травмы, которые могут перерасти в более серьезные состояния, особенно после ядерной атаки. В то время предполагалось ( 16 ), что у Индии было 85 (от 65 до 110) ядерных боеприпасов, а у Пакистана – 52 (от 44 до 62), все с мощностью 15 кт.Эти оценки потерь и смертности были сделаны с использованием базы данных населения LandScan2003 ( 18 ) вместе с гауссовым распределением вероятностей для погибших и общих потерь в зависимости от расстояния от эпицентра, показанного на рис. S3 ( 16 ).

Однако городское население Индии и Пакистана быстро растет. Согласно прогнозам, общее городское население Индии и Пакистана увеличится примерно на 90% в период с 2000 по 2025 год, как показано на рис. S4 ( 19 ).Считается, что количество оружия, которым обладают две страны, также быстро растет. К 2025 году Индия и Пакистан могут иметь, соответственно, в три и пять раз больше оружия, чем оценивается Toon et al. ( 16 ), и они, вероятно, будут иметь более высокую урожайность, чем предполагалось ранее ( 16 ).

Мы пересчитали количество погибших и раненых для последних подсчетов городского населения Индии и Пакистана, используя подход, описанный в Методах (см. Ниже) и в Toon et al. ( 16 ). На рисунке 2 показаны кумулятивные потери и общее количество жертв в зависимости от количества взрывов и их мощности, полученные с использованием базы данных о населении LandScan2016 ( 20 ). Соответствующие летальные исходы, рассчитанные для отдельных целей, приведены в дополнительных материалах (рис. S2). Кумулятивная смертность (а также общее число жертв) выше в Индии, потому что там больше городского населения. Смертность не является линейной по отношению к количеству или мощности использованного оружия, потому что в небольших городах (которых больше) население меньше, тогда как более мощное оружие по этим целям будет сталкиваться с малонаселенными пригородными или сельскими районами. вдали от городских центров, где оружие с меньшей мощностью концентрирует большую часть своего урона.По сравнению с Индией, количество погибших в Пакистане (рис. S2B) меньше различается при мощности оружия более 15 кт, особенно после того, как были атакованы 100 наиболее густонаселенных целей, из-за относительно низкой численности оставшихся целей. В Индии гораздо больше городов среднего размера, чем в Пакистане, и число погибших продолжает быстро расти, урожайность превышает 15 тыс. Тонн, даже для 250-й цели (рис. S2A).

результатов для Индии ( A ) и Пакистана ( B ). Цвета соответствуют предполагаемой урожайности.

Для 50 единиц оружия мощностью 15 кт, взрывающихся как в Индии, так и в Пакистане, мы обнаруживаем, что оценки потерь выросли по сравнению с Toon et al. ( 16 ) от 22 до 27 миллионов погибших и от 44 до 45 миллионов общих потерь (рис.2) из-за увеличения городского населения в LandScan2016 ( 20 ) по сравнению с LandScan2003 ( 18 ).Это увеличение числа погибших и раненых намного меньше, чем увеличение городского населения на ~ 50% в период с 2000 по 2015 год (рис. S4), что позволяет предположить, что размер городской территории увеличивается больше, чем плотность населения в пределах городского региона.

Еще более заметное увеличение числа погибших и раненых, показанное на рис. 2, связано с увеличением количества оружия и увеличением мощности. На рис. 2 цели представлены в виде графика в порядке убывания плотности населения в целевой области [см. Методы и ( 16 )].В сценарии, представленном в таблице S1, предполагается, что Пакистан применит 150 единиц стратегического оружия по городским целям в Индии, а Индия – по целям в городах Пакистана. В расчетах используется текущее население Индии и Пакистана, а не население 2025 года, поскольку невозможно предсказать изменение численности населения в отдельных целевых районах. Цели, которые находятся за пределами городских районов, не рассматриваются, но они могут привести к дополнительным человеческим жертвам и жертвам. В таблице S2 перечислены погибшие и раненые по сценарию, приведенному в таблице S1.Около 50 миллионов человек погибнут, если будет использовано 15-килотонное оружие, почти 100 миллионов – если будет использовано 50-килотонное оружие, и около 125 миллионов – если будет использовано 100-килотонное оружие.

Плотность населения в целевой зоне влияет на количество пострадавших, а также на расчетную топливную нагрузку. В Таблице S3 перечислены численность населения и плотность населения для наиболее плотных и наименее плотных городских районов. Плотность населения в целевой области обычно снижается по мере увеличения урожайности, потому что больше пригородных территорий включается в более крупные районы, поврежденные более мощным оружием.В некоторых случаях, особенно в районах Пакистана с низким уровнем населения, популяция может уменьшаться с увеличением урожайности, поскольку разные городские районы выбираются в качестве последней цели для разной урожайности. Самая высокая плотность населения в таблице S3 находится в диапазоне от 37 000 до 80 000 человек / км ² . Плотность населения в районе массового пожара в Гамбурге во время Второй мировой войны оценивается примерно в 20 000 человек / км ² ( 21 ). Точно так же плотность населения для 150-го оружия, используемого в Индии, составляет от 17000 до 4900 человек / км ² , а плотность населения для 100-го оружия, используемого в Пакистане, составляет от 8500 до 1600 человек / км ² .Для справки, плотность населения Сан-Хосе, штат Калифорния, пригородного города 1980-х годов, оценивалась примерно в 1300 человек / км ² ( 16 ).

Во время Второй мировой войны было убито около 50 миллионов человек, не считая тех, кто умер от болезней и голода в течение 6 лет [например, ( 22 )]. Из-за густонаселения городов в Пакистане и Индии таблица S2 показывает, что даже война с применением 15-килотонного оружия может привести к человеческим жертвам, примерно равным мировым во время Второй мировой войны, а война с применением 100-килотонного оружия может напрямую убить около двух человек.В 5 раз больше, чем во всем мире погибло во время Второй мировой войны, а в этой ядерной войне гибель могла произойти за одну неделю. Ежегодный уровень смертности в мире от всех причин составляет около 56 миллионов человек в год ( 23 ). Таким образом, война между Индией и Пакистаном в нашем сценарии с применением оружия мощностью 15 килотонн может убить за неделю такое же количество людей, которое умерло бы естественным образом во всем мире за год, что фактически увеличило бы немедленную глобальную смертность в 50 раз. катастрофа случится, если Индия и Пакистан вступят в полномасштабную ядерную войну со своими расширяющимися арсеналами.

Индия понесет в два-три раза больше смертей и жертв, чем Пакистан (таблица S2), потому что, в нашем сценарии, Пакистан использует больше оружия, чем Индия, и потому что в Индии гораздо больше населения и более густонаселенные города. Однако в процентном отношении к городскому населению потери Пакистана будут примерно вдвое больше, чем у Индии. В целом, как показано на рис. 2, число погибших и раненых быстро увеличивается даже до 250-го взрыва из-за высокой численности населения в Индии, тогда как скорость роста для Пакистана намного ниже даже для 50-го взрыва.

Погибшие и раненые, указанные в таблице S2, рис. 2 и рис. S2 рассчитываются, исходя из предположения, что воздушные удары по городским целям и что массовые пожары начались в каждом городе, как это произошло в Хиросиме. Вероятно, что некоторые из 45 стратегических средств поражения, которые предполагается использовать против изолированных военных целей, и некоторые из 40 тактических средств поражения будут взорваны наземными очередями. Прямые жертвы и гибель от наземных взрывов могут быть относительно небольшими. Однако наземные удары переносят почву в огненный шар, где очень маленькие радиоактивные частицы могут прикрепляться к частицам пыли.Относительно крупные частицы пыли могут выпасть из атмосферы в течение нескольких дней, когда радиоактивные частицы все еще очень опасны. Большое количество погибших и раненых, потенциально большее, чем значения, приведенные в таблице S2 и на рис. 2, может быть вызвано воздействием этого радиоактивного материала в течение нескольких дней после взрывов.

Прочие соображения . Хотя кривые вероятности, используемые здесь для определения числа погибших и общего числа жертв в результате воздушных взрывов, были грубо «откалиброваны» опытом во время Второй мировой войны, текущие оценки современного регионального конфликта включают в себя ряд неопределенностей, которые трудно уменьшить.Среди основных неизвестных – целевые точки, а также количество и размер используемого оружия. Есть много возможных сценариев войны, о которых можно только догадываться заранее. Более того, местные условия окружающей среды – ветер, влажность, осадки и т. Д. – должны предполагаться из широкого диапазона возможностей. Однако основная фактическая база для настоящих оценок была установлена ​​в результате независимых исследований, упомянутых выше. Можно также поставить под сомнение использование вероятностных кривых, основанных на данных из Хиросимы, для определения способности людей в городах 21-го века пережить близлежащий ядерный взрыв.Кривые вероятности, принятые здесь, соответствуют физическим процессам, вызванным ядерными взрывами (главным образом, тепловым излучением и взрывом), которые могут быть смертельными даже в современных зданиях и помещениях (рис. S3). Мы не разделяем жертвы между массовыми пожарами при сильном ветре, где возникают пожары и вероятно распространение огня ( 24 , 25 ), и массовыми пожарами при слабом ветре, когда возникают огненные бури и ожидается ограниченное распространение, поскольку их недостаточно. информация, доступная для количественного проведения такого различия.Распространение огня, вероятно, увеличит окончательное число пострадавших, но также может позволить большему количеству людей спастись от огня.

Глобальные климатические возмущения из-за ядерного конфликта между Индией и Пакистаном: глобальная катастрофа

Turco et al. ( 26 , 27 ) показал, что дым от пожаров, возникших в городах в результате ядерных взрывов, может настолько охладить климат Земли, что сельское хозяйство во всем мире потерпит крах, что приведет к массовому голоду. Эти ранние исследования поддерживаются текущими расчетами климатических моделей ( 28 , 29 ).После полномасштабной ядерной войны с участием США, Европы, России и Китая с использованием имеющихся арсеналов Toon et al. По оценкам ( 30 ), 180 Тг (1 Тг = 1 Мт = 10 ¹² г) черного углерода (ЧУ) могло быть произведено в общей сложности 4400 взрывами 100-килотонного оружия в городских районах, что составляет примерно половину арсеналы России, Китая, Великобритании, Франции и Соединенных Штатов, предполагая урожайность ниже средней урожайности. Робок и др. ( 28 ), используя современную модель глобального климата и допуская 150 Тг дыма, испускаемого во время ядерной войны сверхдержавы [в соответствии с ( 30 )], предсказал полномасштабную ядерную зиму с температурами в средних широтах. -растущие регионы, которые в течение нескольких лет держались при температуре ниже нуля, что подрывало большую часть мировой сельскохозяйственной продуктивности.

Робок и др. ( 31 ) и Toon et al. ( 16 ) показал, что конфликт между Индией и Пакистаном с использованием 50 единиц оружия мощностью 15 кт, используемых каждой стороной, который генерировал 5 Тг СУ, приведет к большим изменениям климата, что подтверждают дополнительные исследования с другими моделями ( 13 , 14 , 32 , 33 ). Mills et al. ( 13 , 14 ) также обнаружили большие потери озона. Эти климатические изменения достаточно велики, чтобы нанести значительный ущерб сельскому хозяйству во всем мире ( 34 – 36 ).Здесь мы вычисляем образование дыма и изменения климата для сценария, описанного в таблице S1, для возможных ядерных арсеналов Пакистана и Индии на 2025 год.

Оценка выбросов дыма и СУ (сажи) . Как обсуждалось Toon et al. ( 16 , 30 ), мы вычисляем количество и свойства дыма, поднимаемого в верхнюю тропосферу, в последовательности шагов, которые описаны ниже.

1. Сначала предположим, что зона возгорания при ядерном взрыве мощностью 15 кт такая же, как и в Хиросиме (13 км ² ).Для разной урожайности мы берем площадь, подверженную пожару, пропорциональную урожайности ( 15 ).

2. Загрузка топлива в зоне пожара определяется с использованием последней базы данных о населении ( 20 ) путем выделения каждому человеку в зоне пожара 11 000 кг легковоспламеняющихся материалов, состоящих из строительных материалов, мебели, одежды, асфальтовых крыш, пластмасс. , топливо и другие легковоспламеняющиеся вещества у себя дома, на работе, в школах, магазинах, заправочных станциях и т. д. Это распределение топлива основано на исследованиях количества горючих материалов, присутствующих в развитом мире в 1980-х годах ( 27 ), а также на ограниченных конкретных оценках фактического наличия топлива в относительно густонаселенной городской местности времен Второй мировой войны в Гамбурге, Германия ( различные оценки, дающие от 12 до 47 г / см ( ² ), и более малонаселенный жилой район Сан-Хосе, Калифорния, 1990 г. (1.34 г / см ² ) ( 14 , 37 ).

Рейснер и др. ( 38 ) представил новый метод определения топливных нагрузок в Соединенных Штатах с использованием данных переписи городского топлива. По нашим оценкам, запас топлива для их малонаселенной целевой точки возле Атланты (0,87 г / см ² ) находится в пределах примерно 20% от их значения. Мы также использовали городские данные из Вашингтона, округ Колумбия, чтобы спрогнозировать топливную нагрузку в 4 г / см ² , что в пределах нескольких процентов согласуется с массой на человека, оцененной в ( 27 ).Ларсон и Смолл ( 39 ) предположили, что в пределах внутреннего 2-километрового радиуса городских центров в трех классах американских городов примерно в 1980 г. загрузка топлива составляла 23, 41 и 63 г / см ² . Запасы топлива в крупных городах Пакистана и Индии, обобщенные в таблице S3, обычно прогнозируются в том же диапазоне. К сожалению, имеется меньше информации для проверки этих значений топлива для Пакистана и Индии. Хотя Toon et al. ( 16 ) предполагают, что топливная нагрузка может быть только вдвое меньше в менее развитом мире, чем в развитом мире, этот результат искажается из-за включения сельских районов в общую оценку.Говоря более конкретно, было установлено, что количество топлива в офисных зданиях в Индии было таким же, как и в офисных зданиях в Великобритании ( 40 ). Таким образом, рассматривая модели загрузки топлива в городах и имеющиеся в настоящее время данные, мы приходим к выводу, что между различными исследованиями, упомянутыми выше, существует общая, хотя и несколько предварительная, согласованность.

3. Что касается поведения огня, мы предполагаем, что либо (i) огненная буря разовьется после ядерного взрыва в некотором количестве городов, как это произошло в Хиросиме (и после обычной бомбардировки Гамбурга во время Второй мировой войны, например), или (ii) широкомасштабное распространение пожара разовьется в других городских районах, как это произошло с обычными бомбардировками Токио и других городов во время Второй мировой войны.Кроме того, в любом случае (i) или (ii) мы предполагаем, что в конечном итоге будет израсходовано аналогичное общее количество топлива и будет поднято аналогичное количество дыма, с учетом поведения при пожаре (см. Обсуждение ниже, а также пункт 4 ). Одной из характеристик, которая явно не учитывается в наших расчетах, является разница в периоде времени, в течение которого может длиться каждый тип пожара, в целом больше для пожара по сравнению с огненной бурей. Этот фактор не имеет значения для настоящего анализа глобального климата.

Вслед за Гласстоуном и Доланом ( 15 ) огненные бури возникают, когда «множество пожаров сливаются в единую конвективную колонну … поднимающуюся из области горения» и с «сильными, вызванными огнем радиальными (направленными внутрь) ветрами … практически все горючее в зоне огненной бури в конечном итоге уничтожается ». Основываясь на опыте Второй мировой войны с 69 массовыми пожарами в Японии и других странах в Германии, Glasstone и Dolan ( 15 ) пришли к выводу, что огненные бури могут возникать при следующих условиях: загрузка топлива не менее 4 г / см ² , половина конструкции в зоне горят одновременно, ветер менее 3.6 м / с, а минимальная площадь горения около 1,3 км ² . Для взрыва мощностью 15 кт минимально необходимая площадь возгорания превышается примерно на порядок. В таблице S3 также указано, что запасы топлива, необходимые для создания огненных штормов, обычно превышаются, за исключением случая взрыва оружия большой мощности, взорванного над небольшими городами Пакистана, где необходимая загрузка топлива может быть превышена только в центре города. Более того, очевидно, что скорость ветра может превышать порог для образования огненной бури в некоторых местах в определенное время.Массовые пожары Второй мировой войны, как правило, были намного меньше, чем те, которые были бы вызваны ядерным оружием, рассматриваемым здесь, поэтому эти условия огненного шторма могут быть неприменимы.

Массовые пожары, состоящие из множества пожаров, горящих одновременно на большой площади, могут перерасти в массовые пожары вместо огненных бурь при сильном ветре. Пожары имеют движущиеся фронты огня и могут продолжать распространяться, пока есть достаточно топлива. Сильный ветер может вызвать и усилить такие пожары. Пожары, в отличие от огненных бурь, могут начаться в одной точке возгорания и обычно связаны с большими лесными пожарами, горящими вдоль расширяющейся линии фронта.При пожарах в лесах обычно потребляются легко воспламеняющиеся виды топлива, такие как кроны деревьев и лесной подлесок, но не живые стволы деревьев [например, см. ( 41 , 42 )]. Однако ядерные пожары в городских районах, вероятно, будут намного более интенсивными из-за множества одновременных стартовых точек и тяжелой, легковоспламеняющейся загрузки топлива. Более того, учитывая их склонность к распространению за пределы зоны начального возгорания, пожары в городских условиях могут в конечном итоге потреблять столько же топлива, сколько и стационарный огненный шторм, а возможно и больше.Также наблюдаются интенсивные пожары, вызывающие отложение дыма в верхних слоях тропосферы и даже в нижних слоях стратосферы, предположительно вызывая сильную пироконвекцию на фронте пожара ( 41 – 44 ). Соответственно, как огненные бури, так и пожары, вызванные ядерными огненными шарами, могут в конечном итоге иметь одинаковое влияние на расход топлива и, в зависимости от интенсивности пожара, на высоту выброса дыма.

4. Важным предположением в настоящей работе является то, что все доступное топливо в начальной зоне пожара в целевой зоне израсходовано при развитии огненной бури.Хотя очевидно, что это будет верхний предел, несколько факторов способствуют достижению этого результата. Например, отчеты о городских пожарных бурях времен Второй мировой войны, таких как в Хиросиме и Гамбурге, соответствуют почти полному расходу топлива. Тушение и тушение пожаров в зонах ядерной атаки было бы практически невозможно, что позволило бы пожарам разгореться полностью. Кроме того, взрывные волны могут высвободить и рассеять легковоспламеняющееся топливо из резервуаров для хранения всех размеров, а также трубопроводов и трубопроводов, а также разрушить и обнажить иным образом защищенное топливо, такое как каркас и содержимое здания, что приведет к более сильному пожару.Соответственно, огромные размеры и интенсивность ядерных городских пожаров, скорее всего, приведут к сжиганию или пиролизу гораздо большей части доступного топлива, чем при локализованном сгорании меньшего масштаба.

С другой стороны, также вероятно, что в районах центра города, пострадавших от взрыва, некоторое доступное топливо будет покрыто обломками и не сгорит полностью. В результате ядерного взрыва могут быть разрушены железобетонные конструкции в зоне избыточного давления взрыва 140 кПа (20 фунтов на кв. Дюйм).Однако, если высота взрыва оптимизирована для создания такого давления взрыва, площадь такого разрушения для воздушного взрыва мощностью 15 узлов составляет примерно 14% площади в пределах 400000 Дж · м ⁻² (~ 10 кал · см ^{– 2} ) зона возгорания, а для взрыва мощностью 100 кт примерно 8%. Поскольку в большинстве случаев плотность топлива будет больше в зоне высокого избыточного давления, большая часть всего топлива в зоне возгорания будет эффективно захоронена – возможно, 20% или более, в зависимости от конкретных целей и используемого оружия.Из-за других источников неопределенности в оценке расхода топлива и сложности определения разумного коэффициента связывания топлива из-за обломков, мы проигнорировали этот эффект в текущем анализе до тех пор, пока не будет доступна дополнительная информация.

В случае пожаров мы допускаем, что 50% топлива в начальной зоне возгорания будет сожжено, но распространение огня за пределы области, затронутой тепловым импульсом, фактически удвоит количество топлива, которое в конечном итоге израсходовано ( 24 , 25 ).Эти предположения не противоречат значительному влиянию на расход топлива из-за образования щебня в зоне взрыва.

5. Мы используем средний коэффициент выбросов СУ (или сажи) для сжигаемого топлива на основе исследований, обобщенных Turco et al. ( 26 ), что дает 0,02 г СУ / г сожженного топлива. Менее абсорбирующая органическая углеродная фракция дыма, которая обычно смешивается с СУ, здесь игнорируется. Другие независимые оценки общей массы испускаемого дыма могут включать, а могут и не включать массу органического углерода в дополнение к ЧУ.Соответственно, следует проявлять некоторую осторожность при сравнении оценок задымленности из разных источников, а также приведенных в оценках воздействий. Измеренная доля СУ в дыме может варьироваться от почти 90% до менее нескольких процентов, в зависимости от сгоревшего материала и применяемых условий пламени. Например, пламенное горение при лесных пожарах может иметь умеренный компонент ЧУ, тогда как тлеющий дым имеет очень мало ЧУ. С другой стороны, сжигание ископаемого топлива имеет очень высокое содержание СУ.Наш принятый выше средний коэффициент выбросов ЧУ был получен с учетом диапазона типов топлива и условий горения, ожидаемых при сценариях ядерной атаки ( 16 , 26 , 27 , 45 ).

6. Принимая во внимание несколько исследований, кратко изложенных в ( 16 , 27 ), мы предполагаем, что дым, образующийся от всех возгораний ядерных бомб, первоначально вводится в область давления от 300 до 150 гПа в верхней тропосфере (~ 9 до ~ 13,5 км). Для широт от экватора до 35 ° с.ш. в районе Индии и Пакистана тропопауза холодной точки находится в диапазоне высот от 16 до 19 км ( 46 ).Поэтому мы не вводим дым прямо в стратосферу. Однако любой дым, который может стабилизироваться в нижней тропосфере, может подниматься слишком высоко.

7. На основании ограниченных наблюдений пирокучевых облаков ( 16 ) мы предполагаем, что 20% СУ удаляется дождями во время закачки в верхнюю тропосферу. Дальнейший дым выпускается климатической моделью до того, как дым поднимается в стратосферу за счет солнечного нагрева дыма. Доля закачиваемой массы, которая присутствует в модели за 15 лет, показана на рис.S5. В первые несколько дней после закачки от 10 до 15% дыма удаляется в климатической модели до достижения стратосферы. Таким образом, в общей сложности от 30 до 35% дыма удаляется дождем, прежде чем он попадет в стратосферу.

Неопределенность параметров дыма . Ясно, что неточные сведения о возгорании и разрастании огня, а также о составе дыма, выбросах и подъеме, которые тесно связаны с загрузкой и потреблением топлива, вносят значительную неопределенность во все климатические сценарии ядерной войны.Хотя все эти неопределенные факторы широко обсуждались в литературе [например, ( 16 , 26 , 27 , 47 )], некоторые ключевые параметры еще не были достаточно ограничены, чтобы обеспечить окончательную уверенность. в предсказаниях климата. Более того, параметризация ядерных пожаров, используемая в этой работе, по необходимости сильно упрощена и не привязана к какой-либо конкретной потенциальной цели. Тем не менее, было проведено достаточное изучение физики и химии потенциальной ядерной войны, включая фактический опыт ядерных атак на города в дополнение к крупномасштабным испытаниям, исследованиям основных процессов в лабораторных и полевых условиях, а также теоретическому моделированию и анализу вообще. соответствующие пространственные и временные масштабы – мы считаем представленные здесь результаты наиболее реалистичными в настоящее время.

Существуют противоположные оценки возможных воздействий ядерных атак на глобальный климат и окружающую среду. Например, совсем недавно было проведено моделирование с высоким разрешением ( 38 ), целью которого было продемонстрировать, что ядерный пожар, инициированный взрывом мощностью 15 кт в Индии или Пакистане, не поднимет достаточно дыма в верхнюю тропосферу, чтобы способствовать широко распространенным эффектам. Однако этот вывод был основан на единственном моделировании такого взрыва в малонаселенной местности примерно в 8 км от центра города Атланта, штат Джорджия.Примечательно, что принятая загрузка топлива в зоне поражения (1,07 г / см ² в зоне возгорания) была примерно на порядок меньше, чем в самой малонаселенной городской местности, рассматриваемой в настоящем исследовании, т. Е. В 100-м городе. атакован в Пакистане (см. таблицу S3). Соответственно, предварительные результаты ( 38 ) не являются репрезентативными для пожаров, которые необходимо учитывать при оценке потенциальных воздействий мыслимого ядерного конфликта, имеющего региональные или глобальные масштабы.

Сценарии дымовыделения . Поскольку наша глобальная климатическая модель имеет ограниченное пространственное и временное разрешение по сравнению с масштабами отдельных зон ядерных взрывов и пожаров, выбросы дыма, определенные для различных сценариев атак, были вставлены в климатическую модель в соответствии с разрешением модели и параметризацией дыма, описанными ранее.

На рис. 3 показана кумулятивная масса ЧУ, которая вводится в область от 300 до 150 гПа (после дождя), с порядком количества целей по населению.ЧУ, испускаемое отдельными целями, показано на рис. S2, который показывает, что, в зависимости от урожайности, от 10 до 25 целей в Пакистане и от 15 до 125 городов в Индии каждая может произвести более 0,1 Тг СУ. Ядерные взрывы в Пакистане производят гораздо меньше ЧУ, чем в Индии, при той же мощности из-за более низкой численности населения в Пакистане и менее густонаселенных городских районов после рассмотрения примерно 10 самых густонаселенных городов. Общий BC, выпущенный из войны, в которой для атаки каждой страны используется 50 единиц оружия мощностью 15 кт, составляет около 8.7 Тг. Toon et al. ( 16 ) подсчитал, что 6,6 Тг будет генерироваться с использованием базы данных LandScan2003. Увеличение прогнозируемых выбросов СУ на 30% в период с 2003 по 2016 гг. Связано с ростом городского населения за этот период, как показано на рис. S4 (примерно на 50% в период с 2000 по 2016 год).

целей в Индии показаны пунктирными линиями, а цели в Пакистане – сплошными линиями.Цветовая кодировка обозначает урожай.

Для сценария в таблице S1 со 100 ядерными боеприпасами, используемыми Индией в Пакистане и 150 ядерными боеприпасами, используемыми Пакистаном в Индии, имеется (рис. 3) 16,1 Тг СУ, введенных в верхнюю тропосферу (11 из Индии и 5,1 из Пакистан) мощностью 15 кт, 27,3 тг (19,8 из Индии и 7,5 из Пакистана) для 50-килотонного оружия и 36,6 тг (27,5 из Индии и 9,1 из Пакистана) для 100-килотонного оружия. Эти количества впрыскиваемого материала рассчитаны с учетом 20% удаления дыма за счет осаждения в восходящих пирокучевых облаках.

Эти инъекции СУ серьезно влияют на климат. Самая большая из известных естественных инъекций ЧУ в стратосферу ~ 6 × 10 ^-3 Тг произошла в августе 2017 года в результате лесных пожаров в Британской Колумбии ( 42 , 43 ). Эти пожары привели к радиационно-принудительному подъему дыма с 12 до более 23 км примерно за 2 месяца, радиационному полушарному распределению дыма в стратосфере, а также к изменениям температуры в дымном слое из-за нагрева дымом и изменениям озона в дыму из-за вертикального переноса воздуха с низким содержанием озона из тропосферы.Количество СУ в нашем сценарии на 15 кт почти в 3000 раз больше, чем в этом закачке от лесного пожара.

При лесных пожарах расходуется лишь небольшая часть топлива. Значения количества топлива, сожженного во время лесного пожара в Британской Колумбии ( 42 ), составляют от 10 до 25% топливной нагрузки, ожидаемой в бореальных лесах. Кроме того, доступная загрузка топлива в лесах значительно ниже, чем в городских районах. В целом количество топлива, сожженного в городских районах по нашему сценарию на 15 узлов, примерно в 60 раз больше, чем предполагалось для типичных лесных пожаров.Наши доли выбросов СУ также примерно в 50 раз выше, чем в случае лесных пожаров, потому что материалы, сожженные при массовых городских пожарах, производят больше СУ, чем при сжигании органических лесных материалов при линейных пожарах.

Моделирование климата . Мы провели серию симуляций, используя конфигурацию модели системы Земли Сообщества Национального научного фонда / Министерства энергетики (DOE), которая аналогична той, что использовалась в ( 48 ) для моделирования климата и химии атмосферы после столкновение с астероидом, которое убило неавианских динозавров и многие другие виды 66 миллионов лет назад, воспламенив большую часть наземной биомассы Земли и выбрасывая около 15 000 Тг БК в верхние слои атмосферы.Краткое описание этой модели приведено в разделе “Методы”.

На рис. 4 показана оптическая толщина аэрозоля в видимой области спектра и изменения солнечной энергии у поверхности Земли. Имеются результаты для шести инъекций ЧУ, включая три сценария, определенные в таблице S1, с использованием возможных мощностей оружия мощностью 15, 50 или 100 кт, что приводит к введению ЧУ 16,1, 27,3 и 36,6 Тг соответственно. Вариант 5-Tg основан на оценках, сделанных в 2008 году для арсеналов Индии и Пакистана на тот момент ( 13 , 14 , 16 , 31 – 36 ).Случай с 46,8 тг будет результатом применения 250 единиц оружия мощностью 100 кт против городских районов в Индии и Пакистане, что, вероятно, является верхним пределом для конфликта между Индией и Пакистаном, если только у них нет оружия мощностью более 100 кт. . В отличие от более ранних сценариев ядерной зимы, зеленые кривые на рис.4 соответствуют закачке 150 Тг БК над Россией и Соединенными Штатами на основе сценария крупной ядерной войны между этими двумя сверхдержавами ( 28 – 30 ).

Видимая длина волны оптической толщины аэрозоля в зависимости от времени ( A ) и изменение коротковолновой поверхностной энергии относительно нормальной как функции времени ( B ) для различных количеств СУ, выделяемых при ядерном обмене. Цветовая кодировка обозначает впрыск BC.

Основным механизмом, приводящим к изменению климата после ядерного конфликта, является поглощение солнечной радиации дымом горящих городов.Прямой солнечный луч уменьшается пропорционально обратной экспоненте оптической толщины аэрозоля. Начальная глобальная средняя оптическая толщина аэрозоля находится в диапазоне от менее 0,1 до более 2 для случаев, рассмотренных на рисунке 4A. Через 9 лет оптическая толщина 150 Тг примерно равна начальной оптической толщине корпуса 5 Тг. Оптическая глубина в случае 150-Tg ниже, чем в некоторых других случаях, через 10 лет, потому что большая эмиссия ЧУ привела к образованию более крупных частиц посредством коагуляции, и они были более быстро удалены путем осаждения.Нисходящая солнечная энергия (рис. 4B), достигающая поверхности, уменьшается пропорционально увеличению оптической глубины. Солнечная энергия, достигающая поверхности до войны, составляла около 160 Вт · м ⁻² . Относительные потери энергии на рис. 4B варьируются от ~ 20 до 40% (от ~ 32 до ~ 64 Вт · м ^-2 ) для нашего сценария конфликта (таблица S1) в диапазоне возможных выходов 15, 50 или 100-килотонное вооружение. Для справки, максимальные средние солнечные радиационные потери после Mt. Извержение вулкана Пинатубо в 1991 г. составило около 4 Вт · м ⁻² ( 49 ), тогда как радиационные сокращения, предложенные для схем климатической геоинженерии для компенсации глобального потепления из-за выбросов парниковых газов, имеют аналогичную величину.Кроме того, для сравнения, полномасштабная ядерная война между Россией и Соединенными Штатами может привести к пиковым потерям солнечной радиации на поверхности ~ 75% (120 Вт · м ⁻² ) ( 28 ).

При потере солнечной радиации на поверхности поверхность охлаждается, а испарение, конвекция и осадки уменьшаются. На рисунке 5A показаны смоделированные глобальные средние потери осадков от 15 до 30% для нашего сценария в диапазоне возможных урожаев 15 кт (16,1 тг BC), 50 кт (27.3 тг) или 100 кт (36,6 тг) оружия. Война между США и Россией может уменьшить количество осадков почти на 60%. Рисунок 5B показывает, что средняя глобальная температура поверхности падает между 1,25 ° и 6,5 ° C в течение нескольких лет для нашего сценария. Эти возмущения достигают своего пика примерно через 3 года после конфликта и находятся вблизи пикового значения примерно через 4 года. Чтобы температура и осадки вернулись к норме, требуется более десяти лет. Во время последнего ледникового максимума 20 000 лет назад глобальная температура снизилась примерно на 3–8 ° C по сравнению с доиндустриальными температурами, но это снижение температуры сохранялось в течение тысяч лет ( 50 ).

Цветовое кодирование обозначает количество выделяемого ЧУ. Вертикальная пурпурная полоса представляет собой диапазон температур в разгар последнего ледникового максимума около 20 000 лет назад.

Иллюстрации постконфликтных аномалий температуры и осадков над основными массивами суши и океанами представлены на рис.S6 и S7. Средняя глобальная температура суши (рис. S6B) снижается на целых от ~ 4 ° до ~ 8 ° C для нынешнего сценария войны в диапазоне урожайности от 15 до 100 кт (выбросы СУ от 16 до 36 Тг). Напротив, прогнозировалось, что среднегодовое снижение температуры над сушей достигнет ~ 18 ° C для полномасштабной ядерной зимы. В текущем сценарии глобально усредненная температура поверхности океана (рис. S6A) снижается на ~ 1 до почти 3 ° C для предполагаемого диапазона урожайности, тогда как прогнозируемые аномалии достигают ~ 6 ° C в случае ядерного конфликта сверхдержавы.Ожидается, что температура океана снизится в слое, простирающемся примерно до средней глубины термоклина [например, как обсуждалось в ( 48 ) для еще более крупных выбросов дыма, предполагаемых на геологической границе, знаменующей исчезновение динозавров]. Хотя похолодание и уменьшение количества осадков имеют глобальный масштаб, эти изменения в значительной степени варьируются в зависимости от региона. Постконфликтные температурные аномалии над поверхностью суши и океана для сценария 50 узлов (27,3 Тг) показаны на рис.S6C, показывающий, что охлаждение континентов северного полушария сильнее, чем охлаждение южного полушария; перепады температуры более 10 ° C происходят в Северной Америке и Европе к северу примерно от 30 ° широты, с похолоданием до 5 ° C на всех континентах; температура океана снижается во многих регионах в среднем на 5 ° C, причем в большей степени в Северо-Западной Атлантике. Аналогичные пространственные закономерности температурных аномалий были обнаружены для больших и малых нагнетаний сажи. Постконфликтные аномалии осадков над сушей и океанами на 50 кт (27.3 Tg) показаны на рис. S7. Повышенное количество осадков происходит в некоторых областях, в основном потому, что эти регионы в настоящее время находятся под нисходящими ветвями циркуляции Хэдли. Нисходящий воздух обычно подавляет осадки, но глобальное похолодание ослабляет циркуляцию Хэдли, что в среднем приводит к увеличению количества осадков. Более важное значение для выжившего населения имеет прогнозируемое значительное уменьшение количества осадков в густонаселенных регионах, таких как Индия и центральный Китай, где осадки почти прекращаются.Северо-восток и Средний Запад США теряют более 50% осадков.

Хотя здесь это не показано и вопреки реакции температуры на поверхности, температура стратосферного воздуха резко возрастает из-за поглощения солнечного света введенным СУ ( 31 – 33 ). Ранее было показано, что такой нагрев вызывает значительное истощение стратосферного озона ( 13 , 14 ). Здесь, возможно, стоит отметить, что предложения по климатической геоинженерии основаны на снижении солнечной инсоляции путем впрыскивания стратосферных частиц, таких как аэрозоль серной кислоты, которые в основном рассеивают солнечный свет, а не поглощают его специально, чтобы избежать проблемы нагрева и потери озона.Однако частицы серной кислоты могут по-прежнему приводить к истощению озона в результате химических реакций, катализируемых поверхностью [например, ( 13 , 14 )].

Влияние на чистую первичную продуктивность . Одним из показателей воздействия этих климатических изменений на жизнь на Земле является изменение чистой первичной продуктивности (NPP). NPP представляет собой чистое количество неорганического углерода (в основном в форме углекислого газа), преобразованного в органическое вещество растений в результате фотосинтеза после учета дыхания растений.NPP обычно выражается в граммах углерода на квадратный метр в год (gC m ^-2 год ^-1 ), где мгновенные значения NPP могут быть масштабированы до эквивалентных годовых значений ( 51 ). Как и моделирование климата, NPP рассчитывается здесь с использованием CESM, который включает в себя как наземный компонент [Модель земли сообщества (CLM)], так и модуль биогеохимии океана [Биогеохимический круговорот элементов (BEC)]. Эти различные модели более подробно описаны в разделе “Методы”. В CESM, NPP может быть уменьшен на суше за счет уменьшения солнечной радиации, температуры и осадков.В океанах NPP может уменьшаться в ответ на снижение солнечной радиации и температуры и может быть дополнительно модифицирован за счет соответствующих изменений в циркуляции и вертикальном перемешивании, которые влияют на доставку питательных веществ и эффективную доступность света.

На рис. 6 (A и B) показаны вариации АЭС на суше и океане, соответственно, для ряда сценариев войны. Глобально интегрированная океанская АЭС снижается максимум на 10-20%, тогда как наземная АЭС может упасть на 15-30% в течение нескольких лет для диапазона мощности от 15 до 100 кт (рис.6). АЭС восстанавливается примерно через 10 лет. Имхофф и др. ( 51 ) оценивает, что глобальная годовая ЧПП на суше составляет около 56,8 ПгС / год (1 Пг = 10 ¹⁵ г). Они также подсчитали, что люди используют от 8,00 до 14,81 ПгС / год или от 14 до 26% NPP. Таким образом, прогнозируемые потери АЭС сопоставимы с общим количеством, которое люди используют каждый год. В некоторых регионах значительная часть местных наземных АЭС освоена людьми ( 51 ). Например, Западная Европа использует 72%, юг Центральной Азии использует 80%, а Восточная Азия использует 63% АЭС.Большая часть Индии, восточного Китая, некоторых регионов Ближнего Востока и экваториальной Африки потребляет более 100% местной АЭС. Следовательно, в этих местах нет или почти нет места для потери потенциальной АЭС в результате регионального ядерного конфликта, как описано здесь.

Глобально интегрированная среднемесячная АЭС в процентах от базовых (контрольных прогонов) значений как функция времени: над океанами ( A ) и сушей ( B ).Результаты показаны для каждого из сценариев войны, описанных в тексте. Цветовая кодировка обозначает соответствующие количества впрыска СУ. Как и на рис. 5, для контраста показан случай полной ядерной зимней инъекции (150 Тг, зеленая линия). ( C ) Глобальное распределение среднегодовой АЭС для базового контрольного прогона. ( D ) Отклонение от базовой линии, усредненное за второй календарный год после ядерного конфликта, который начинается в мае 1 года для сценария с 50-килотонным оружием и 27-Тг инъекцией СУ.

Для индийско-пакистанского ядерного сценария с использованием 50-килотонного оружия сокращение наземных АЭС в Северном полушарии намного выше, чем в среднем по миру (рис. 6, C и D), достигая 100% на широтах к северу от примерно 60 °. N, в среднем за первые 3 года после войны. В основных сельскохозяйственных регионах Северной Америки и Евразии за это время количество АЭС снизится в среднем на 25-50%. Очень большие сокращения АЭС происходят в Индии, Китае, Юго-Восточной Азии и Индонезии, а также в тропической Южной Америке и Африке.Сокращение выбросов АЭС в океане является самым высоким в Арктике, где производство почти полностью прекращено. Кроме того, во многих регионах, где существуют крупные рыбные промыслы, производство значительно сокращается, в том числе в Северной Атлантике и Северной части Тихого океана, где ЧПП снижается на 25–50%. В совокупности снижение температуры, первичной продуктивности и осадков свидетельствует о серьезных нарушениях деятельности человека и природных систем во всем мире.

Домашняя страница сайта Cheminfo

• Chemistry
  • Cheminformatics
    • Exercises
      • Molecule -> SMILES
      • Molfile -> Molecule
      • SMILES -> Molecule
    • 2D to 3D OCL
    • Convert a color
    • Конвертировать группы InChI to Molfile
    • Создать диастереотопический SVG
    • Создать модель
    • Создать стереоизомеры
    • Демонстрационный анализ molfile
    • Diastereotopic ID
    • Показать OCLcode oclID
    • FormatConverter
    • H0002 Информация о молекуле
    • Создать InChIOS
    • Взаимодействие с JSME
    • Демонстрационная страница OpenChemLib Extended
    • OpenChemLib js
    • OpenChemLib OCL utils
    • Property Explorer
    • Библиотека PubChem
    • RDKit demo
    • Калькулятор реагентов
    • SMILS
    • CLS
    • –
    • CLS
    • – Smiles
    • –
    • Тестировать создатель JSON
    • Тестировать продукт любую информацию
    • Виртуальная комбинаторная библиотека
    • Википедия
  • База данных
    • DrugBank
      • Просмотр свойств
      • Поиск структуры
    • в PubChem
      Поиск по точной массе PubChem
      • ChEMBL 20
      • Рюкзак
    • Элементный анализ
      • Найти состав MF из EA
    • Анализ данных
      • Анализ и фильтрация
      • 3D-график SDF
      • SDF в виде таблицы
      • SDF explorer
      к свойствам молекулы
      • Разделенные табуляцией Параллельные координаты
    • 2D в 3D
    • 2D в Confs
    • Визуализация 3D модели
    • cristallOgraph
    • Пользовательская таблица Менделеева
    • Элементный состав
    • Потенциал эвтрофикации
    • 11
    • Генератор изомеров
    • Поиск в паспорте безопасности
    • Имя в структуре
    • Периодическая таблица
    • Инструмент расчета раствора
  • Демо
    • Биореактор
    • Эксперимент Гриффита
    • Lora
    • Lora Decrypt
    • Maps – Polota Maps – Средство просмотра трассировки
    • Параллельные координаты – Средство просмотра цветов RGBa
    • Средство просмотра плазмид
    • Scatter 3D – Большие данные
    • SOM – классификация цветов
    • Восход солнца
    • Поверхность
  • Изображение
    • Биология
      • Подсчет колоний
      пластины
      • IC50
      • IC50 v2
      • Область интересов
    • image-js
      • Фильтр Гаусса
      • Информация об изображении
    • Процесс
      • Генерация двоичной маски
      • Деление клеток
      • Демонстрация 2
      • Деление клеток создать градиент
      • D emo Crop and Match
      • Demo ROI
      • Demo различные изображения
      • Histogram
      • Загрузить изображение и сохранить вложение
      • Тестовые маски
    • Test
      • Проверка панорамирования и увеличения изображения
      • Match images
    • XTC
      • 01-экстракция
      • 02-кластеризация
    • Анализ изображений
  • ML
    • Регрессия
    • Research
      • Кокаин
        • Кокаин
      • Кофе
        • Матрица расстояний
        • Матрица расстояний
          • тест
    • Тест
      • Иерархическая кластеризация
      • К-средние
      • Наивные байесовские, KNN и FNN
      • Частичные наименьшие квадраты (PLS)
      • Анализ основных компонентов (PCA)
      -Golay производные
      • Опорные векторные машины
    9 0002 TestCases
    • Iris
  • Protein
    • Информация
      • Изоэлектрическая точка
    • JSMol
      • Демо-скриптинг
      • PDB Selector
      • PDB Viewer 9002 911
      Справочник 911

LAMMPS Molecular Dynamics Simulator