[科普中國(guó)]-核冬天

現(xiàn)狀

2000年，戈?duì)柊蛦谭蛘f(shuō)：“俄羅斯和美國(guó)科學(xué)家建立的模型顯示，核戰(zhàn)爭(zhēng)會(huì)導(dǎo)致核冬天的出現(xiàn)，極大地危害地球上所有的生命；因此，這一信息對(duì)我們，對(duì)于自尊、正直的人們來(lái)說(shuō)，是一個(gè)巨大的沖擊，促使我們采取行動(dòng)。

最新分析表明，即使是小型戰(zhàn)爭(zhēng)也會(huì)帶來(lái)類似的全球性災(zāi)難。例如，印度和巴基斯坦發(fā)生核戰(zhàn)爭(zhēng)會(huì)導(dǎo)致足夠可怕的后果，如果在工業(yè)城市和工業(yè)區(qū)投放一百枚核彈（僅占全球25，000枚核彈頭的0.4%），就會(huì)產(chǎn)生足夠的煙塵，導(dǎo)致全球農(nóng)業(yè)癱瘓，而即使在地理上遠(yuǎn)離沖突的國(guó)家也一樣會(huì)備受其害。

核爆炸點(diǎn)燃的大火將使?jié)鉄熢趦商熘畠?nèi)通過(guò)對(duì)流層。太陽(yáng)將加熱這些微小的粒子，使得它們上升至平流層，由于平流層從來(lái)不會(huì)發(fā)生降水，因此，粒子在平流層中覆蓋地球表面的時(shí)間就將達(dá)到10年之久。

機(jī)理與發(fā)展過(guò)去人們以為核大戰(zhàn)僅僅使核爆炸地區(qū)造成大量的傷亡和破壞，但是有研究表明，核戰(zhàn)爭(zhēng)遺留下的后果可能比核爆炸本身更加危險(xiǎn)。這些研究考慮了因核爆炸而騰升的大量塵埃和核燃燒所產(chǎn)生的濃重?zé)熿F對(duì)全球氣候的可能影響。粗略計(jì)算發(fā)現(xiàn), 將有數(shù)億公噸的煙霧釋放到大氣中。陽(yáng)光將被這些煙霧所吸收和阻擋, 在北半球的廣闊地區(qū)造成“黃昏式的中午”。2

機(jī)理核冬天是指核爆炸后，巨大的能量將煙塵和微粒注入大氣，導(dǎo)致高層大氣溫度升高，地表溫度下降，產(chǎn)生與溫室效應(yīng)相反的作用，進(jìn)而使地表呈現(xiàn)出如嚴(yán)寒冬天般的景觀。當(dāng)核爆炸使得大量的煙塵注人大氣，有的甚至高達(dá)1 2 千米以上進(jìn)入平流層。由于核爆炸所產(chǎn)生的煙塵微粒大部分的直徑都小于1 微米，而紅外波長(zhǎng)約為10 微米，也就是說(shuō)它們的平均直徑要小于紅外波長(zhǎng)，它們能在高空停留數(shù)天乃至一年以上，它們對(duì)從太陽(yáng)的可見(jiàn)光輻射吸收力較強(qiáng)，而對(duì)地面向外的紅外光輻射的吸收力較弱，因此導(dǎo)致高層大氣升溫，地表溫度下降。1

發(fā)展薩根長(zhǎng)期從事太空氣象研究。早在1971年，美國(guó)“水手9號(hào)”宇宙探測(cè)器進(jìn)入火星軌道后，發(fā)回了火星被其風(fēng)暴掀起的塵埃所遮蓋的照片，就引起了卡爾·薩根的注意，并對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了連續(xù)3個(gè)月的跟蹤監(jiān)測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，升到火星上層大氣中的這些塵埃能大量吸收陽(yáng)光，并使這一層的大氣加熱，而火星表面則變得黑暗不清，溫度很低。

1983年初，當(dāng)卡爾。薩根從瑞典《環(huán)境》雜志上看到《核戰(zhàn)爭(zhēng)后的大氣層:昏暗的中午》論文后，思維豁然開(kāi)朗，這一問(wèn)題與他的研究成果相結(jié)合，具有重大的潛在意義和深遠(yuǎn)影響。由于問(wèn)題重大，他又感到個(gè)人力量之不足，于是，他迅速會(huì)同美國(guó)航天局的另外四位著名科學(xué)家：科特，圖恩，阿科曼，波拉克，組成小組，利用物理模型，核戰(zhàn)爭(zhēng)模型，就一場(chǎng)大規(guī)模核戰(zhàn)爭(zhēng)產(chǎn)生的煙云和塵埃對(duì)地球大氣的影響進(jìn)行了全面深入的研究。小組五位科學(xué)家，經(jīng)過(guò)一年半的努力，初步攻克了這一課題。

1983年0月31日，在華盛頓召開(kāi)了"核戰(zhàn)爭(zhēng)以后的世界－－關(guān)于核戰(zhàn)爭(zhēng)帶來(lái)的長(zhǎng)期的全球性生物學(xué)后果討論會(huì)"，有蘇美等近20個(gè)國(guó)家的500名正式代表參加。與會(huì)代表中有科學(xué)家，各國(guó)的外交使節(jié)和官員以及來(lái)自美國(guó)各地的政府官員，教育學(xué)家，環(huán)境問(wèn)題專家，企業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)人，外交政策制定者和軍界頭面人物。會(huì)上。小組聯(lián)名宣講了他們的學(xué)術(shù)報(bào)告，題目是《核冬天：大量核爆炸造成的嚴(yán)重后果》。會(huì)議還安排了一個(gè)90分鐘的電視節(jié)目，即與由著名的蘇聯(lián)科學(xué)家組成的小組進(jìn)行電視對(duì)話。蘇聯(lián)人的研究結(jié)果證實(shí)了美國(guó)科學(xué)家的觀點(diǎn)。在這個(gè)劃時(shí)代的華盛頓會(huì)議之后，又有許多詳細(xì)的研究工作證實(shí)了，兀'小組的計(jì)算結(jié)果是正確的，地球上的生命正面臨著核冬天的嚴(yán)重威脅。這篇報(bào)合后來(lái)公開(kāi)刊登在美國(guó)1983年12月23日出版的《科學(xué)》雜志上。

影響與后果1.在每一個(gè)核爆炸地點(diǎn)上空，都會(huì)騰起一股巨大的由塵土和煙灰構(gòu)成的柱狀云團(tuán)。這股云團(tuán)上升到大氣層5～10英里乃至更高的地方，然后沿著水平方向四處擴(kuò)散，很像暴風(fēng)雨來(lái)臨前的“鐵鉆”狀積雨云，接著又合攏到一塊。核打擊次日的清晨將沒(méi)有黎明，中午時(shí)分天空仍會(huì)一片漆黑，這種黑暗將持續(xù)若干星期。在此期間，氣溫將日復(fù)一日地下降。在大陸內(nèi)地，氣溫總計(jì)可能下降40℃（72F），這足以變夏日為冬日，變冬日為北極的冰天雪地。至于在沿海地區(qū)，例如在英國(guó)大部分地區(qū)，氣溫下降會(huì)少得多，可能只下降15℃（27F）。這是由于海洋溫室效應(yīng)的緣故。但即便如此，沿海地區(qū)氣溫的變化也足以變夏季為冬季了。要知道在正常情況下，英國(guó)四季的氣溫差本來(lái)就不像大陸性氣候那樣明顯，這當(dāng)然也是出于海洋溫室效應(yīng)的作用。

2.這種黑暗與致命的霜凍，再加上來(lái)自放射性塵埃的高劑量輻射，會(huì)嚴(yán)重地毀滅地球上這個(gè)地區(qū)的植物。嚴(yán)寒、高劑量輻射、工業(yè)、醫(yī)療、運(yùn)輸設(shè)施被廣泛破壞，再加上食品和農(nóng)作物的短缺，將會(huì)導(dǎo)致因饑荒、輻射和疾病引起的人類大規(guī)模死亡?？茖W(xué)家還認(rèn)為爆炸產(chǎn)生的氮氧化物將破壞臭氧層?？茖W(xué)家已經(jīng)在熱核爆炸實(shí)驗(yàn)中觀察到了這種此前未曾預(yù)料過(guò)的效應(yīng)。由于臭氧層的再生，這種效應(yīng)會(huì)被削弱了。但是一場(chǎng)全面核戰(zhàn)爭(zhēng)的效應(yīng)，毫無(wú)疑問(wèn)將會(huì)更加巨大。臭氧耗盡（以及隨之而來(lái)的紫外線輻射增加）的次生效應(yīng)將非常顯著，它會(huì)對(duì)人類多種主要農(nóng)作物產(chǎn)生影響，也會(huì)通過(guò)殺死浮游生物而毀壞海洋食物鏈。3

3.核冬天的現(xiàn)象會(huì)使太陽(yáng)光長(zhǎng)時(shí)間地被遮擋住，造成全球性氣候變化，使地球處于黑暗和嚴(yán)寒之中，動(dòng)植物瀕臨滅絕，甚至?xí)?yán)重威脅到人類生存。有科學(xué)家進(jìn)行過(guò)考證， 一顆小行星大約在六七千萬(wàn)年以前突然撞擊地球，引發(fā)了爆炸。頓時(shí)，地動(dòng)山搖，山崩地裂，火焰沖天，整個(gè)地球處于一片昏暗之中，煙塵滾滾，久久不散。由于大量煙塵持久地遮擋陽(yáng)光，使地球氣溫陡然下降，進(jìn)入了一個(gè)漫長(zhǎng)而寒冷的冬天，茂密的植被大部?jī)鏊?，恐龍等生物和?dòng)物遭到滅頂之災(zāi)。1