在西方研究人员发表在 AGU Advances 上的一篇新论文中，他们认为这种冲突的后果将持续数千年，并将影响整个地球。而一些问题将成为永恒，例如北极冰层的巨大膨胀和增厚。然而，他们的分析存在许多严重的瓶颈。似乎作者仍然受到这位在 1980 年代神秘失踪的苏联科学家的争议思想的影响。为什么失踪的研究人员错了，我们应该从核冲突中真正期待什么？
在俄罗斯与西方世界激烈对抗的时代，分析俄美核战争可能后果的科学著作的出现并不令人意外。
然而，“如何应对核打击”这个问题很重要。既然参加核战争的国家的大多数人口在核战争后将幸存下来，那么一个同样重要的问题出现了：接下来会发生什么？
全球冰川何时到来该作品的作者分析了可能的冲突，而不是从两国在战争中的损失的角度来看。他们对海洋的长期状况更感兴趣。这种兴趣是有道理的。归根结底，任何可能导致气温下降的事件的潜在危险都取决于海洋发生了什么。而且，只有海洋的反应才能威胁到地球上人类的生存。我们到底在说什么？
半个世纪前，苏联科学家米哈伊尔·布迪科（Mikhail Budyko）是世界上第一个得出结论认为由于人为CO 2导致全球变暖是不可避免的。当他在世界气象组织会议上宣布这一点时，噪音很大：苏联和西方科学家都无法同意他的观点。他的结论似乎过于激进。现在在任何人看来，他们几乎不是那样的：任何人在世界上生活至少 20 年轻的俄罗斯居民都可以亲眼看到变暖的过程。
因此，值得提前听听苏联气候学家的其他结论。其中有一个非常重要的：具有相同“入门”的现代地球气候——太阳辐射、CO 2含量等——可以处于不止一种稳定状态。换句话说，我们的星球既可以处于全球冰川化状态，也可以处于全球没有冰川的状态。目前观察到的这些阶段中的哪一个在很大程度上是随机的“历史”情况的问题。
许多科学家认为，在地球上的赤道地区，存在着某种低温技术。然而，目前这只是一个假设：没有迹象表明它们存在。但这一时期低纬度地区的冰川作用迹象已被完全检测到。
正如 Budyko 所指出的，一旦北部海洋的水域由于某种随机原因而严重冷却，那里就会出现常年冰。它们将绝大多数太阳光线反射回太空，大大减少了地球接收的热量。这引发了已经在陆地上形成的冰川——首先是在斯堪的纳维亚半岛的山区，然后是——以及更广泛的大陆冰盖。就在两万年前，这样的盾牌就像一公里长的墙，悬挂在现在的莫斯科地区或美国北部的土地上。自然地，冰川将更多的太阳光线反射到太空中，这就是它们生长得更远的原因。这个故事的结局在哪里？
Budyko 准确地指出了位置：在低纬度地区。他是科学史上第一个确定一旦冰川到达热带和近赤道纬度，地球的反射率就会变得如此之高，以至于它获得了一个稳定的全球冰盖。这已经在地球上发生了：600-7 亿年前，地质学家发现的冰川作用的痕迹遍布全球。而这种状态持续了很长时间：至少有几千万年。
根据科学家的说法，所有海洋水域的一半变成了冰
有趣的是，根据 Budyko 的计算，在上一个冰河时代，气候仅比陷入稳定的全球冰川期所需的温度高 1-2 度。应该清楚地理解：在这种状态下，地球上不会出现明显数量的高等植物和陆生哺乳动物。在这种情况下，文明是不可能生存的。
有鉴于此，美国科学家对核战争后海洋命运的担忧也就不难理解了。如果它可以带我们回到冰河时代——甚至更低 1-2 度，用厚厚的冰盖覆盖整个世界，会怎样？
模拟显示了什么新工作的作者模拟了许多核战争情景，其中最大的一个是完全消耗美国和俄罗斯的核武库。研究人员建议，在这种情况下，核打击后的火灾会将 1.5 亿吨烟灰带入平流层。
这项工作指出，如果如此多的烟灰进入大气层，70% 的太阳辐射将停止到达地球表面。这意味着在最晴朗的中午，它的表面会是多云的，在多云的日子里，它看起来像深夜，而早晚看起来更像是一个现代的夜晚。
在 1 兆吨核弹的情况下对纽约进行模拟打击的后果（这是可以击中这座城市的所有弹药中的最大当量）。黄色、橙色和红色显示放射性沉降物，只有红色区域会危及生命。
结果，在核战争后的头几个月，世界平均气温将下降 7 摄氏度，到战争的第三年，将下降 10 摄氏度。而且，在北半球，下降会比在南半球更明显：这里的大陆面积要大得多。并且那些比海洋冷却得更快（水具有非常高的热容量）。因此，我们的温度将下降 10 度。
好像10 度不算多。但这就是它看起来的样子。假设伏尔加格勒（或沃罗涅日）和马加丹之间的年平均气温相差十度。也就是说，根据该工作的作者，在美国和俄罗斯之间发生核战争之后，在俄罗斯最肥沃的地区，气候将与马加丹的气候相似多年。我们记得，粮食作物实际上不是在开阔地种植的。在索契，温度将与摩尔曼斯克大致相同，因此您也不应该寄希望于克拉斯诺达尔地区的作物。
然而，海洋具有巨大的热惯性。因此，那里的地表平均水温仅下降 6 摄氏度，而且仅在核战争后的第四年。诚然，在某些海域，降温会更加严重——例如，南海的表面温度将下降负 25 摄氏度。
但平均而言，下降幅度不会超过 6.4 摄氏度。这还不错：如果海洋表面一下子变冷十度，那将超过“低于最后一个冰河时代”的门槛。这是全球（和永久性）冰川作用的巨大风险。
但海洋温度的恢复会慢得多。到 15 年模拟结束时，它从未恢复到战前的温度（在某些深度它仍然冷了几度）。显然，海洋生物也会被核冬天极其严重地“碾压”。
北极海冰面积将扩大1000万平方公里，也就是一倍半以上。冰的总厚度将增加一倍以上，日本、华南和波罗的海等海面的一半以上有被海冰覆盖的风险——对邻近国家的气候产生相应的影响给他们。
根据工作计算，世界海洋温度下降
特别有趣的是：北极海冰的新扩张状态是稳定的。也就是说，直到模拟结束，它们都没有后退——或者它们的厚度减少——发生。该工作的作者认为，原因是反馈：大面积的冰增加了北极的反射率，这就是为什么它会变冷，而冰不会融化。
科学家们指出，较小的核战争情景，例如印度和巴基斯坦之间的核战争，不会释放足够大的烟灰，以使北极冰层进入稳定扩张的状态。也就是说，从技术上讲，可以说北纬地区“小核冰河时代”的开始正是一场重大核冲突的结果。
没有全球冰川，没有全球变暖这项工作的作者没有在其中记录可能使气候系统进入全球冰川阶段的变化。是的，他们预测世界气候将出现新的稳定且更冷的状态。但是冰的膨胀不足以形成大型陆地冰川，更不足以让它们开始向热带迁移，就像 600-7 亿年前的低温一样。
但研究人员认为，即使全球变暖，也无法将气候系统完全恢复到战前状态。科学家们指出，一场大规模的核战争将导致二氧化碳排放量急剧下降，这将阻止——甚至逆转——当前的全球变暖。
然而，这个想法很容易受到挑战。众所周知，地球上只有八分之一的人口居住在北约和俄罗斯集团，而地球排放的绝大多数 CO 2都不是在这里形成的。由于核战争不太可能影响该地区以外的国家——中国已经表示不会卷入此类冲突——全球碳排放量可能不会大幅下降。
可信度呢？对于这项工作的所有兴趣，我们还注意到它的一些非常明显的局限性。首先，值得考虑的是：这篇新科学文章所依据的核冬天的想法是如何在世界上产生的？
这个概念第一次出现并不是在同行评议的期刊上，而是出现在波尔安德森的奇幻小说《明日之子》中，写于 1947 年（也就是今年这个想法诞生了 75 周年）。没错，原子战后的 Fimbulwinter 是由灰尘引起的，而不是由煤烟引起的。然而，科幻作家早在科学家几十年前就用煤烟拆除了这个版本：1957 年，克里斯托弗·安维尔 (Christopher Anvil) 的《火炬》(Torch) 发布，原子弹袭击了油田，已经燃烧的石油产生了煤烟，从而引发了长期的人工核冬天。
在科学领域，关于这种可能性的一般猜测出现在 1980 年代初期。他们是由卡尔·萨根特别提拔的，但他并没有严重依赖计算。为此，同事们严厉批评了他。
Vladimir Aleksandrov，苏联数学家（1938-？）
到 1983 年，苏联数学家弗拉基米尔·亚历山德罗夫（Vladimir Alexandrov）对这样一个过程进行了模拟——总而言之，只要当时的可能性允许，就是完整性。他所有的模型都非常有说服力。如此之多，以至于这项工作在美国和整个世界都引起了明显的反响。亚历山德罗夫受邀在各种会议上就这一主题发表演讲，其中一次是在 1985 年，他在不明情况下神秘失踪。
但在这里应该注意的是，亚历山大罗夫模型和几乎所有其他核冬季模型都从未考虑过原子打击交换后“核火”产生的烟灰有多少会落入平流层。为什么在里面？事实是对流层足够温暖，可以让雨水从那里来。降雨迅速有效地从大气中“洗掉”烟灰。所以不进入平流层，也就是11公里以上，就不可能有核冬天。
大气中煤烟质量的数字是从哪里来的？并从通常的“定性”（即不是定量的，不是通过严格计算得出的）估计。例如，在 1984 年，Golitsyn 和 Philips估计烟尘的质量为 100-2 亿吨，这实质上与我们在 2022 年AGU Advances的工作中看到的 1.5 亿吨相同。
向高层大气释放大量抗温室化合物确实很危险。6600 万年前，一颗小行星向空气中释放了 3250 亿吨硫磺，产生了约万亿吨二氧化硫，导致平均气温高达下降 27°C。但一万亿吨仍不是 1.5 亿吨 。
诚然，美国和苏联在那个时代的核武库比今天世界上所有国家的总和要大得多。Golitsyn 和飞利浦编写了大约 5000 兆吨的 TNT 当量，这将彻底摧毁大约一千个城市。正如当时人们认为的那样，它们的烟灰可以到达平流层。
科学是好的，因为它可以让你做出可检验的预测。即使没有核冬天本身，燃烧大型油田和储油设施也会产生类似的结果。在 1980 年代，这一假设的支持者准确地计算出：放火烧掉 100 口油井就足以安排一个核冬天，尽管这是一个软化但接近现实的版本。1991 年 1 月，卡尔·萨根和他的支持者在媒体上直接承诺了这一点。如果油井着火，他们预计印度会出现霜冻。
仅在 1991 年海湾战争期间，伊拉克人同时放火烧了600 口油井。他们都处于正常的内部压力之下，并且在火灾开始后他们没有停止燃烧八个月。在他们的巅峰时期，他们每天燃烧大约一百万吨石油。
西方联盟的飞机以其中一口燃烧的油井为背景。1991 年的此类火灾持续了数月而没有停止，有数百起
尽管如此，印度没有霜冻，甚至没有降温。火灾产生的烟灰没有达到6.1 公里以上的高度。也就是说，它保留在对流层中，当然，它很快就被雨水冲走了。看来，这个“实验”应该对我们上面谈到的假设提出严重质疑：1980 年代的所有工作都准确地集中在油井作为核战争后煤烟的主要来源。造成这种情况的原因是，与城市或森林火灾相比，石油燃烧过程中形成的烟灰要多得多。最主要的是油可以燃烧很长时间，这可以让烟灰尽可能地上升。原子弹袭击后的城市火灾不会持续八个月，甚至八周：这在技术上是不现实的。
然而，核冬天模型的支持者认为这个假设本身是正确的，只是需要以某种方式进行不同的计算，以便解决方案与答案一致。诚然，在科威特呆了 12 年后，不可能想出这样的解决方案。但科学家是足智多谋的人，多年后他们仍然弄清楚如何“正确计数”：他们说城市比油田还大，大火产生的烟灰更容易到达平流层。
1991 年的卫星照片确实显示了大气中明显的烟尘污染。但它从未到达平流层，尽管从理论上讲，炎热的气候是导致煤烟上升的主要原因（在寒冷的气候中，对流过程通常较弱）。
这个假设是有创意的，但它也提出了严重的问题。这种城市火灾的例子在哪里？1987 年，炸药专家克雷森·科尔尼 (Cresson Kearney) 出版了《核战争生存技能》一书，该书非常尖锐地指出了所有核冬季模型的这一关键弱点。
首先，科尔尼指出，爆炸后，建筑物大多会倒塌，导致大部分可燃材料被不可燃材料——墙体碎片填满。其他作者也指出，核冬天模型谈到在袭击城市时燃烧多达 50 亿吨可燃材料。但是，这个数字的来源没有命名。而图纸分析表明，敌国城市的可燃物总量不足15亿吨。50亿从哪里来？从来没有人回答过这个问题。
菲律宾皮纳图博火山喷发后（如图），超过百亿吨物质喷发到天空，其中大部分到达了平流层。尽管如此，地球上的温度仅下降了两年，仅下降了 0.5°C。没有什么比新作品中所描述的距离进入大气层只有几度的承诺只有 1.5 亿吨。但最有趣的是，核冬天假说的支持者甚至都没有试图解释这一明显的矛盾 。
其次，完全不清楚为什么在核打击之后必然会发生强烈的火灾，实际上一切都会被烧毁。这个想法是从哪里来的？是的，炸弹袭击后广岛发生了很多火灾。在当时实际上是纸墙的房子里，他们用木炭、火盆做饭：日本人的房子里没有煤气。自然，原子弹爆炸后，煤从许多房屋的火盆中飞出，引发了小火。然后他们变成了全市的大火。
但现在在更现代化的长崎市，没有全市范围的火灾。虽然这座城市有很多木墙和纸墙的建筑物，但仍然不足以举办这样的活动。那么是什么让我们期望现代城市比长崎燃烧得更好呢？到目前为止，这个问题还没有答案。
至于整个核冬天的概念，弗里曼·戴森（Freeman Dyson ）非常准确地评估了这一概念，他为反对使用核武器的想法做了很多工作。
“这个[核冬天假说]绝对是令人作呕的科学研究，但我认为不可能公开纠正这种情况......谁愿意被宣布为核战争的支持者？”
