核冬天
機(jī)制
進(jìn)入大氣層的煙和煤煙的顆粒層可以顯著減少到達(dá)地面的陽(yáng)光總量,這個(gè)顆粒層很可能在大氣中停留數(shù)周甚至數(shù)年 (燃燒石油和塑料制品產(chǎn)生的煙和炭黑能夠比燃燒木材產(chǎn)生的煙更有效地吸收陽(yáng)光)。 中緯度的西風(fēng)帶將會(huì)輸送煙塵,形成一個(gè)環(huán)繞北半球北緯30度到60度地區(qū)的環(huán)帶。 這些厚的黑云可以遮擋掉大部分的陽(yáng)光,時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)周。這將導(dǎo)致地表溫度在這一時(shí)期下降,根據(jù)不同的模型,溫度下降最多可達(dá)數(shù)十?dāng)z氏度。
這種黑暗與致命的霜凍,再加上來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),毫無疑問將會(huì)更加巨大。臭氧耗盡(以及隨之而來的紫外線輻射增加)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)通過殺死浮游生物而毀壞海洋食物鏈。
有許多科學(xué)家試圖預(yù)測(cè)大規(guī)模核戰(zhàn)爭(zhēng)的氣候效應(yīng),其中最著名的是1983年“TTAPS”小組(理查德·特科、布賴恩·圖恩、托馬斯·阿克曼、詹姆斯·波拉克和卡爾·薩根五位科學(xué)家的姓氏首字母縮寫)的研究成果。TTAPS(常常被讀作T-Taps)小組受到了火星沙塵暴致冷效應(yīng)的啟發(fā)。他們使用了一個(gè)地球大氣層的二維簡(jiǎn)化模型計(jì)算了核冬天效應(yīng),結(jié)果發(fā)現(xiàn)全面核戰(zhàn)爭(zhēng)可能導(dǎo)致內(nèi)陸地區(qū)的溫度降至零下攝氏40度。這項(xiàng)研究成果發(fā)表在了1983年底的《科學(xué)》雜志上。
近年來一個(gè)關(guān)于恐龍滅絕的理論也認(rèn)為,6500萬(wàn)年前有一顆直徑數(shù)十公里的小天體擊中地球,這場(chǎng)爆炸掀起的塵埃遮蔽住了天空,導(dǎo)致氣溫下降,植物無法進(jìn)行光合作用,從而讓恐龍這類當(dāng)時(shí)居于支配地位的物種走向衰亡。
在TTAPS的研究成果發(fā)表以后,有一些科學(xué)家對(duì)其表示了質(zhì)疑,其中包括美國(guó)的氫彈之父愛德華·泰勒。泰勒與薩根就此問題進(jìn)行過辯論,他認(rèn)為核冬天的效應(yīng)微不足道。另外一些科學(xué)家認(rèn)為由于大規(guī)模核戰(zhàn)爭(zhēng)造成的降溫效應(yīng)并不像TTAPS小組展示的那樣嚴(yán)重,因此“核冬天”應(yīng)該改名為“核秋天”(nuclear autumn)。
自此之后,科學(xué)家使用改進(jìn)的模型進(jìn)行了更加精密的計(jì)算。1990年,TTAPS小組又在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了一篇論文 ,回顧了自1983年以后的研究。他們認(rèn)為,新的計(jì)算表明北半球中緯度地區(qū)的降溫大約是攝氏10到20度,局部地區(qū)可下降攝氏35度;盡管這表明全面核戰(zhàn)爭(zhēng)的后果可能比1983年他們預(yù)測(cè)的更輕,但是核冬天在總體上仍然是可能的。
自從1990年TTAPS小組在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了這篇論文之后,至今沒有更加詳細(xì)的研究進(jìn)一步探究核冬天的可能性。同年,薩根和TTAPS的另一位成員特科一起出版了一本關(guān)于核冬天的著作,名為《無人想像的道路:核冬天與軍備競(jìng)賽的終結(jié)》。
1991年蘇聯(lián)解體,兩個(gè)超級(jí)大國(guó)對(duì)抗的冷戰(zhàn)時(shí)期結(jié)束,全面核戰(zhàn)爭(zhēng)的可能性大大降低。但是局部核沖突仍然有可能發(fā)生。這些核戰(zhàn)爭(zhēng)所造成的氣候效應(yīng)仍然需要進(jìn)行深入地研究。
鏈接
《冰與火——核冬天》,邁克爾·羅文—羅賓森。
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