核冬天会是什么样子?

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核能图片廊 核试验产生的蘑菇云穿过云层。查看更多核电图片兰伯特/盖蒂图片社

称之为偏执或敏锐的洞察力,但人类长期以来一直在思考一种可能性,即世界末日不会因为交战的神或宇宙灾难而到来,而是由于我们自己的自我毁灭倾向。我们曾经是原始荒野中的游牧民族,现在我们已经爬上了科技的阶梯,披上了文明的外衣,宣称自己是这个星球的主人。但我们能18新利最新登入在不毁灭自己的情况下统治我们的领土多久?毕竟,如果说我们从《2001太空漫游》(2001:A Space Odyssey)中学到了什么,那就是如果你给一只猴子一根骨头,它不可避免地会用骨头打死另一只猴子。

基因融合了我们野蛮的过去,我们切割了一个被雨水浸湿的足迹穿越了几个世纪。我们摧毁了文明,发动了战争,我们的进步给这个星球留下了伤痕——我们的武器变得更加强大。1945年7月16日,日本成功进行了第一次核武器试验,曼哈顿计划导演j·罗伯特·奥本海默沉思着可怕的后果。后来,他引用了《博伽梵歌》(Bhagavad Gita)中的一句名言:“现在我成了死神,世界的毁灭者。”

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在那次爆炸之后的几十年里,人类因对原子武器的恐惧而颤抖。随着全球核武库的膨胀,我们对可能由此引发的战争的恐惧也在膨胀。随着科学家们研究这种冲突可能产生的后果,一个新名词进入了公众用语:核冬天.如果看到蘑菇在地平线上燃烧意味着世界可能会在一声巨响中毁灭,而核冬天则表明,第三次世界大战后的人类很可能会在一声呜咽中死去。

自20世纪80年代初以来,这种情景已经渗透到我们对未来最悲观的想象中:突然,天空中闪耀着一千束光芒太阳.数以百万计的生命化为灰烬和阴影。最后,作为核能引发的大火将城市和森林化为灰烬,滚滚浓烟升入大气层,将地球埋葬在滚滚的黑色火山灰云中。

其结果是正午黑暗,气温骤降,最终导致地球上的生命死亡地球

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《核战争与大气》

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2015年4月22日,智利南部蒙特港,卡尔布科火山喷出的火山灰和熔岩柱。迭戈·梅因/斯特林格/盖蒂图片社

核冬天理论本质上是一种环境附带损害理论。虽然核攻击的目标可能是一个国家的军事基础设施或人口中心,但攻击可能会造成巨大的伤害地球的的气氛。

我们很容易认为我们呼吸的空气是理所当然的,但大气是这个星球上所有生命的重要组成部分。事实上,科学家认为它与地球上的单细胞生物共同进化到现在的状态。它保护我们免受危险水平的太阳辐射,但也允许太阳加热我们的世界。阳光穿过大气层,使地球表面变暖,然后地球发出的辐射使空气变热。如果有足够多的城市和森林燃烧产生的灰烬升上天空,它就可以有效地充当一把伞,保护地球的大部分地区免受太阳的照射。如果你减少了照射到地表的阳光量,就会降低由此产生的大气温度,并可能干扰光合作用。

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在最近的历史中,这种情况的例子在较小的范围内发生过。例如,1883年印尼火山爆发喀拉喀托火山向大气中喷射的火山灰足以使全球气温在一年内降低2.2华氏度(1.2摄氏度)[来源:梅纳德].早在几十年前的1815年,印度尼西亚坦博拉火山的爆发阻挡了全球足够的阳光,导致了后来被称为“没有夏天的一年”[来源:探索频道

第二年,美国居民经历了夏季降雪,气温比平均水平低5至10华氏度(3至6摄氏度)。气温的下降摧毁了农作物,导致数十万人死亡——这还不包括在印度尼西亚死亡的人。一些考古学家推测,6500万年前发生过一次更大的大灾难小行星相撞与地球。被称为K-T边界消光事件在美国,一些专家认为,这次碰撞可能向大气中喷射出了足够多的灰烬和碎片,导致了一场空难影响冬季.其前提与核冬天相同,只是产生大气碎片的方法不同。一些古生物学家怀疑,正是这样的一次撞击导致了冬季恐龙的灭绝恐龙

自然灾害并不是唯一被证实的温度变化因素。1991年海湾战争结束时,伊拉克总统萨达姆·侯赛因烧毁了736口科威特油井。的火灾肆虐了9个月,期间当地平均气温下降了18.3华氏度(10.2摄氏度)[来源:麦克拉伦].

尽管这些例子看起来很严重,但核冬天理论家们提供了一个更加暗淡的预测,即美国和当时的苏联这两个核超级大国之间爆发核战争。在20世纪80年代,理论家预测,在十年的时间里,气温会下降72华氏度(40摄氏度)[来源:珀金斯].这样的冬天可能会结束核战争引发的破坏,让幸存者陷入饥荒和饥饿的寒冷之路。

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物种灭绝预测

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在最糟糕的核冬天情况下,植物不会接收到足够的阳光来进行光合作用。克里斯·克洛/盖蒂图片社

在卡尔·萨根(Carl Sagan)和理查德·图尔科(Richard Turco)的著作《无人思考的路径》(A Path Where No Man Thought)中,这两位核冬天理论家提出了六种核冬天,为理解现代战争可能对大气造成的后果提供了一个框架。

  1. 最小核冬天:在核战争的最佳情况下一个足够小的攻击将造成最小的云层覆盖和很少或没有环境影响。虽然目标地区遭受的破坏可能是巨大的,但世界其他地区不会受到大气影响。
  2. 边缘核冬天萨根和图尔科预测,即使是“边缘”核冬天也会出现严峻的局面。他们计算出,在一场可控的核战争中,在城市中心上空进行几次核爆炸,可以使北半球的气温降低几度。农业生产将受到影响,导致饥荒——尤其是在伴随严重干旱的情况下。而大量的火山灰会回到地球在黑色的雨中,大部分会留在上层大气中。萨根和图尔科预测,这样一个核冬天造成的死亡人数将与核战争中的死亡人数相当。赤道以下的一切将基本不受影响,考虑到半球的气流分离和大多数核目标存在于北半球的事实。
  3. 名义核冬天作者认为,这类核冬天是一场全面核战争的低端可能性,涉及引爆6000至1.2万枚核武器。幸存者将忍受黑暗的天空、大范围的干旱、放射性尘埃以及北半球18.3华氏度(10摄氏度)的全球气温下降。中午阳光只有战前的三分之一。在接下来的几个月里,这些云会消散,太阳似乎比以前更热。由于核爆炸会破坏大部分的臭氧层,大量的太阳辐射会到达地球表面。南半球不会经历重大的气候变化。
  4. 实质性核冬天这种情况,在全面核战争之后,会给北半球带来灾难性的后果:冰冻温度、广泛的放射性沉降物、污染、臭氧消耗和降水中断。想象一个阴天——再想象这样的天气持续了好几年。绿色植物几乎无法接收到足够的阳光进行光合作用。农作物会歉收,数十亿人会死亡,物种会灭绝,虽然人类可能会幸存下来,但我们所知道的文明可能不会。对南半球的破坏将取决于赤道以下的爆炸次数。
  5. 严酷的核冬天:在这种情况下,不到太阳的1%会在地球表面停留数月,导致全球温度下降,光合作用的光线不足。除了大范围的饥荒和污染,萨根和图尔科预测,农业产量将下降到自黑暗时代以来从未见过的水平。
  6. 极端核冬天在这种最坏的情况下,根据1990年的情况,世界上几乎所有的核武器都部署了。结果就是中午一片漆黑。这个星球上的大部分生命都将在这个黑暗的大气坟墓的寒冷范围内消亡。

18新利最新登入然而,核冬天在很大程度上只是一个理论,而且是一个有争议的理论。接下来,我们将看看这个理论是如何演变的,18新利最新登入以及它现在的地位。

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讨论世界末日

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核冬天荒原的概念可能很可怕,但它现实吗?Roland Shainidze摄影/Getty Images

在许多方面,核冬天的辩论与全球变暖辩论。在这两种情况下,很容易将一方归类为危言耸听者,指责另一方否认事实。我们也很容易将政治动机归咎于任何一方。

大气是一个极其复杂的系统。当你有5.5千万亿吨(4.99千万亿公吨)的气体,以及无数的本地、全球、陆地和外星因素推动它运动时,很难理解它是如何工作的。18新利最新登入即使是先进的电脑当天气预报超过几天时,模型就会失去效力。这些模型的使用产生了混沌理论蝴蝶效应.最小的变化都可能产生巨大的后果,至少每件事都有不可预测的迹象。

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在20世纪70年代,美国国家科学院和美国技术评估办公室研究了核战争可能对环境造成的影响,1982年,瑞典科学院出版了《核战争后的大气:正午的黄昏》。这份报告预测,城市和森林燃烧产生的烟雾可能会减少阳光——后果很危险。1983年,大气科学家理查德·图尔科和天体化学家卡尔·萨根与其他三位科学家一起发表了《核爆炸对全球大气的影响》。这篇被称为TTAPS报告的文章(作者姓名的简称:图尔科、图恩、阿克曼、波拉克和萨根)引起了大量媒体的关注。美国和苏联认真考虑了这一发现——一些人认为这是冷战期间让扳机手指平静下来的原因。

TTAPS的发现依赖于20世纪80年代的计算机天气模型。但今天,这种技术还远不是绝对可靠的。虽然大多数科学家都同意核战争会对大气层产生一些影响,但并不是每个人都同意其严重性。作者迈克尔·克莱顿(Michael Crichton)指责TTAPS的作者在实践“共识科学”,在这种科学中,投机、公众舆论和政治为不完美的理论提供了支持。克莱顿认为,尽管共识科学可能会在今天向我们兜售一些有益的东西,但它为未来树立了一个危险的先例。

1990年,TTAPS的作者根据新数据发表了修订后的发现。比较温和的结果安抚了一些批评人士,但过去和现在仍然有不同的声音。这些分歧可以归结为四个因素,每个因素都有其未知或不可知的部分:

  1. 18新利最新登入核战争之后有多少物质可以燃烧?
  2. 18新利最新登入有多少会留在大气中,有多少会回到地球地球的表面吗?
  3. 18新利最新登入有多少阳光会产生这样的烟雾转移?
  4. 发作发生在哪个季节?如果攻击发生在真正的冬天,结果可能远没有那么严重吗?

随着我们对大气的了解不断提高,科学家们继续将这些数据应用于核战争的前景。尽管人们很容易将冷战时期的核情景视为21世纪的威胁,并将核冬天视为一种威胁,但最近的研究结果表明,我们可能还远远谈不上安全。

利用现代气候模型,科学家布莱恩·图恩(Brian Toon)和艾伦·罗博克(Alan Robock)提出理论,即使是一场区域性核战争也可能给每个人造成一个边缘的核冬天。根据他们2007年的研究结果,如果印度和巴基斯坦各自向对方发射50枚核武器,整个地球将经历10年的烟云和大约2.25华氏度(1.25摄氏度)的三年气温下降[来源:珀金斯].部分由于这份报告,《原子科学家公报》将“末日之钟”提前了两分钟,接近午夜。

我们进入核时代还不到一个世纪,但到目前为止,我们甚至避免了地区性核战争。这种僵局会持续下去吗?或者人类最终会直接验证核冬天理论吗?

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来源

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