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一场小规模核战争对地球的影响

原文作者：Alexandra Witze随着部分拥核国家的地缘政治冲突一再升级 ， 科学家正在模拟核战争对全球的影响 。一切都要从2025年说起 。 那时 ， 印度和巴基斯坦围绕克什米尔有争议地区的冲突进一步升级 。 一名恐怖分子偷袭了印度某地 ， 迫使印度派坦克越过印巴边境 。 为了震慑印方的挑衅 ， 巴方决定引爆几颗小型核炸弹 。一场小规模核战争对地球的影响
2013年 ， 印度试射了可以搭载核弹头的“烈火-5”导弹 。 来源：Pallava Bagla/Corbis via Getty翌日 ， 印度也投掷了核炸弹 。 短短几天里 ， 双方互相轰炸了几十个军事目标 ， 几百座城市 ， 导致数千万人在炮火中丧生 。这可怕的一幕只是个开始 。 被点燃的城市浓烟滚滚直冲云霄 ， 整个地球笼罩在一片厚厚的烟尘中 ， 太阳光线也无法穿透 。 地球瞬间陷入极寒 。 接下来的几年里 ， 从加利福尼亚到中国 ， 粮食作物全部枯萎 。 全球陷入了大饥荒 。这一可能出现的残酷场景 ， 来自关于核战争对全球气候影响的最新研究 。 这些成果基于长期以来围绕“核冬天”的研究 。 所谓“核冬天” ， 是指大规模核战争后可能会出现的全球大幅降温 。 大规模核战可能是美国和俄罗斯之间“你来我往”的几千枚炸弹 ， 但小规模核战其实更容易发生 ， 但也会给世界带来毁灭性的灾难 。近日 ， 有研究称一场印巴核战可能会让几十个国家的作物颗粒无收——相当于破坏了10多亿人口的粮食供应[1] 。 其他研究还显示 ， 核冬天可能会急剧改变海洋的化学组成 ， 大面积摧毁珊瑚礁和其他海洋生态系统[2] 。 这些结论来自迄今最完整的研究——全面分析了核冲突会如何影响整个地球系统 ， 从海洋到大气 ， 从陆地到海洋生物 。科学家之所以想要搞清楚这些 ， 是因为全球的核威胁正在增加 。 从朝鲜到伊朗 ， 许多国家都在扩充自己的核能力 。 而包括美国在内的一些国家 ， 却在削减自己的核武器军控 。 Seth Baum是位于纽约市的全球灾难风险研究院执行主任 ， 他研究过核冬天的风险 ， 他认为了解核冲突可能带来的环境后果 ， 可以帮助政策制定者对威胁规模做出评估 。 “用更多细节阐明事情会可怕到哪种地步 ， 可以为决策提供非常重要的指引 。 ”他说 。冷战预测核冬天的研究兴起于冷战时期 ， 当时 ， 美国和苏联为可能发生的全面进攻储存了几万枚核弹头 。 震惊于美苏领导人的好战言论 ， 科学家在80年代便开始通过模拟方式来评估核爆除了会造成惨重伤亡外 ， 还会给地球带来哪些影响[3,4] 。 美国行星科学家和科普作家Carl Sagan等研究人员称 ， 燃烧起来的城市会释放大量烟雾 ， 阻挡阳光照射 ， 让地球上的大部分地区陷入长达几个月的深冻期 ， 包括在夏天[4] 。 之后的研究对这些预测做出了一些修正 ， 发现冷却效应比预想的轻一点[5] 。 不过 ， 苏联领导人戈尔巴乔夫依然称核冬天是他努力推动国家削减核武器的一大因素 。1991年苏联解体后 ， 全球的核武器储备量一直在下降 。 不过 ， 全球各国依然存有成千上万枚核弹头 ， 拥核的国家也越来越多 ， 这让一些研究人员认为 ， 核战争以及核冬天依然是人类面临的威胁 。 现在 ， 他们已经转而研究比美苏全面开战规模更小的核战争的后果 。一场小规模核战争对地球的影响
1991年7月31日 ， 美国总统乔治·布什和苏联总统戈尔巴乔夫庆祝《削减战略核武器条约》的签署 。 来源：Peter Turnley/Corbis/VCG via GettyBrian Toon认为这包括印巴之间可能发生的战争 。 Toon是科罗拉多大学博尔德分校的大气物理学家 ， 曾是Sagan的学生 ， 从那时起 ， 他就一直从事着核冬天的研究 。 印度和巴基斯坦各自拥有约150枚核弹头 ， 且都在有争议的克什米尔边界地区重兵部署 。 去年 ， 发生在此处的一起自杀性爆炸事件炸死了几十名印度士兵 。 “那里的情况岌岌可危 。 ”Toon说 。印巴两国都在1998年开展过核武器试验 ， 突显出不断升级的地缘政治冲突 。 2005年左右 ， Toon模拟研究了两国引爆100枚广岛级原子弹、造成2100万人死亡的场景 。 他还联络了美国罗格斯大学的大气科学家Alan Robock ， 后者研究的是火山喷发和核冬天如何以相同的方式冷却地球气候 。 两位科学家利用前沿的NASA气候模型 ， 计算了燃烧的城市所升起的烟尘会如何笼罩地球 。 在暗黑阴冷的地球上 ， 农作物产量越来越少 。在该问题上发表了一系列研究结果后 ， 两位科学家与同事遇到了研究经费无以为继的困难 。 最后 ， 他们在2017年从“开放慈善项目”（Open Philanthropy Project）获得了近300万美元 ， 这是一家位于旧金山的私立组织 ， 专门支持对全球灾难性风险的研究 。我们的目标是把核冬天的每一阶段都分析一遍 ， 从最初的核爆和烟雾扩散 ， 一直到对农业和经济的冲击 ， “我们首次把这些因素全部整合了起来 。 ”Robock说 。他们的团队分析了多个不同场景 。 大到动用全球一半以上核武器的美俄战争——可能会向大气释放1.5亿吨烟尘；小到引爆100枚核弹头的印巴冲突——可能会产生500万吨烟尘[6] 。 烟尘其实是决定核冬天严酷程度的关键因素 。 在第一个场景下 ， 核爆三年后的全球气温会下降10 °C以上 ， 超过末次冰期；但在第二个场景下 ， 降温幅度只是略高于1 °C 。Toon、Robock和同事利用2017年加拿大不列颠哥伦比亚省大规模山火的观察数据 ， 估算了燃烧的城市会扬起多高的烟雾[7] 。 山火期间 ， 阳光增加了烟雾的温度 ， 使烟雾冲得更高 ， 在大气中停留的时间也更久 ， 其程度超过了科学家的预期 。 Robock说 ， 核战争后可能会出现相同的一幕 。Raymond Jeanloz是加州大学伯克利分校的地球物理学家、核武器政策专家 ， 他说整合这些估算数据是理解核冬天的关键一步 ， “这是检验模型的绝佳方式 。 ”与大规模山火进行类比 ， 还有助于平息有关潜在影响程度的争议 。 美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）的一支团队称 ， Robock团队高估了燃烧的城市所产生的烟雾量 ， 以及烟雾会达到的高度[8] 。洛斯阿拉莫斯国家实验室的团队使用自己的模型 ， 模拟了印巴引爆100枚广岛级核弹会产生的环境影响 ， 发现核爆后进入高层大气的烟雾比Toon和Robock报道的要少得多 。 如果遮蔽天空的烟尘变少了 ， 根据洛斯阿拉莫斯国家实验室团队的计算 ， 对气候的改变也会小很多——核冬天也不会出现 。


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