主题：【文摘】火与冰――核冬天 [英]迈克尔?罗文―罗宾森著 -- foundera

第三章　什么引起了核冬天

核尘埃及核烟云

　　为了在核爆炸地点造成最大可能的破坏，如攻击像导弹地下

仓库及雷达设施等具体军事目标，核弹需要在接近地面时引爆。

核战略家们创造了一个恰当的名词“地爆”来称谓它。作为核爆

炸的形式之一，地爆的声响就好似一场大暴雨或是气球炸裂时发

出的声音。此外，在日本广岛和长崎投下的原子弹是在远离地面

的空中爆炸的，被称作“空爆”。“空爆”的杀伤范围更大，但

它的点爆炸威力却较弱。

　　在地爆时，地面被炸出一个巨大的弹坑，大量的泥土和碎石

被抛向空中。在“爆心投影点”，即爆点附近，爆炸的威力可以

使岩石水分蒸发，甚至将其熔化。在间隔一段时间后，离爆心较

远的岩石也将被粉碎，从弹坑中散射出来。这一过程的发生，连

同烧焦了的弹体和弹壳的残骸，都加剧了核火球把大量的尘埃带

入到大气层中，被蒸发了的岩石和金属以及被熔化成液态状的岩

石很快就凝缩成极小的尘埃微粒。核爆炸的强烈放射性使得一切

都变成了带有放射性沾染的废墟。放射性持续的时间取决于是什

么样的放射材料。为了增加放射性强度，核弹表面可涂上一层像

钚那样具有高度放射性的物质，这种核弹常被称作“脏弹”。而

最大的“洁弹”是中子弹。它爆炸时产生的能量几乎全部都变成

具有很大杀伤力的中子束，而不是冲击波，就像放射性一样，具

有致命的杀伤力，它使所有与中子冲撞的东西也具有放射性。但

中子弹的目标是杀伤人，而建筑设备却完好无损。一般说来，既

消灭敌人的有生力量，同时占领敌人的城市（在放射性允许的条

件下），是夺取战争胜利的理想方式，正是基于这种考虑，人们

才研制中子弹。

　　被核爆炸掀起的大石块虽然很快从空中落回地面，但是一个

巨大的、由放射性微粒构成的烟柱却腾空而起，一直进入大气层。

核爆炸会产生一股强大的向上对流的空气，这股气流有助于把核

尘埃带到地球大气层中的逆温层顶部，即人们所熟知的对流层顶。

对流层顶以下就是对流层。在这里，空气的温度随着高度的下降

而降低并且易于形成不稳定的对流。大多数气候现象都在对流层

生成，如云、暴风雪、锋（即冷热团的分界处）等。对流层顶以

上是同温层。空气的温度在这里随着高度的增加而升高，而空气

的运动变得相对稳定。地面至对流层顶的高度，在极地为６英里，

在赤道则为１１英里。同时，对流层顶在不同地区上空的高度还

根据不同气候条件的变化而有所不同。当核尘埃烟柱到达对流层

顶时，便开始沿水平方向向四周扩散，形成人们所熟知、然而却

决不愿亲历目睹的蘑菇状烟云。它非常像在冷锋中积雨云的风暴

云层加速展开的情景，当其升到对流层顶时，同样也是水平地向

四周扩散，从而形成一个“铁钻”的形状。在爆炸当量为１００

万吨级或更大威力的核爆炸中，核尘埃将升入同温层，抵达１５

英里的高空，当爆炸当量为５０百万吨级时，　核尘埃则上升到

３０英里的高空。

　　地爆产生的核尘埃是引起核冬天的第一个因素。引起核冬天

的第二个因素，是核爆炸后的遍地大火所产生的烟灰。一颗氢弹

爆炸时的火球足以把方圆数英里内它所能点燃的一切都化为灰烬。

在乡村，草木、粮食、植物都会燃烧并导致持续数星期的烈焰焚

地。在城区，住房、工厂、加油站、化工企业也在劫难逃。这些

大火所产生的浓烟升腾到数英里的高空。―旦形成风暴性大火，

浓烟有可能被吸至同温层。

　　当然，要估计出在一场全面核战争中究竟会产生多少尘埃和

烟灰，这决非易事。但有一些线索可以为我们提供帮助。首先，

是１９６３年部分禁止核试验条约签订之前所进行的大气层氢弹

试验。这些试验表明，当量为１００万吨级的核弹在地爆时所产

生的蘑菇云中含有１～６吨尘埃。同时，它还显示出核尘埃典型

粒度是十分之几微米（１微米为１／１０００毫米）。

　　要对核战争引起的大火进行预测，我就不得不依据对下述情

况所做的种种测算，如：地震等自然灾害引起的城市火灾，战争

期间投掷燃烧弹导致的城市大火，广岛、长崎所经历的核火灾，

森林火灾以及为研究火势蔓延和烟尘而人为制造的实验性大火。

　　地震引起城市火灾主要是通过震破煤气管道、震裂燃料储藏

罐、使电线短路而引起明火蔓延。大地震时，要想有效地扑灭火

灾是很困难的，如１９０５年的旧金山和１９２３年的东京大地

震所引起的巨大火灾。然而，核爆炸引起的大火威胁会远远地超

过一次大地震。

　　第二次世界大战期间，在１９４３年７月２７日至２８日和

１９４５年２月１３日至１４日，汉堡和德累斯顿分别遭到常规

轰炸。这两次轰炸表明，在城市中爆发一场火灾是多么轻而易举。

数平方英里的土地上一片火海，并形成风暴性大火。在火区之内，

所有建筑物被烧毁，一切可烧之物都化为灰烬，乌黑滚滚的浓烟

遮天蔽日，升入４至８英里的高空。在日本广岛，原子弹爆炸也

造成了风暴性大火，尽管在长畸，由于丘陵地形的缘故，火势不

是那么猛烈。

　　法国和美国已开始进行大规模人为大火的实验性研究。这些

研究有助于我们了解预想的核尘埃可能上升的高度以及产生风暴

性大火的条件。过去１００年里发生的许多次灾难性森林大火都

被记录在案。火灾烧毁了约１万平方英里的森林。１８７１年的

佩什蒂戈大火，席卷了威斯康星州格林贝两岸的３０００平方英

里土地，形成的烟雾使太阳在２００英里以内暗淡无光，甚至在

中午也是如此。这种情况持续了一星期。１９３３年，美国俄勒

冈州蒂拉穆克镇大火产生的烟雾高达８英里，这是美国历史上最

严重的火灾之一。１９５７年的阿拉斯加大火烧毁了１万平方英

里的森林。这些灾难性的森林大火一般是在树木特别干燥、易着

火的时候发生的。核战争引起的森林大火，尽管可在森林的许多

不同地点点燃，但蔓延起来却也不那么容易。一个更有代表性的

历史事件或许应属发生于１９０８年６月３０日的通古斯陨石事

件了。　该陨石爆炸的能量相当于１０百万吨级梯恩梯，大约有

８００平方英里的西伯利亚森林被夷为平地。目击者形容：“燃

烧的树一棵又一棵倒下，到处是一片火海”。这场大火连续烧了

５天。

　　根据对一场核战争所产生的核烟尘数量的估算，TTAPS科学

小组的专家们估计：一颗核弹在一个城市上空爆炸后，每百万吨

的核爆炸可造成１００平方英里以上的火区，而一般说来，烈火

在农村蔓延的区域则要小一些。在城市火区，每平方英里的大火

大约会产生２００吨核烟尘，而农村的大火大约只产生７０吨左

右的烟尘。另据TTAPS小组的科学家们计算，在超级大国之间展

开的大规模核战争中，如果总共爆炸当量为５０亿吨级，就会有

２．２５亿吨核烟灰和６５００万吨的核尘埃被抛入地球的大气

层。这同估计的坦博腊火山爆发后抛入大气层的火山灰数量２亿

吨非常接近。但是核爆炸产生的烟雾更容易吸收阳光，使地球变

冷。因此，核冬天引起的后果将远甚于坦博腊火山的爆发。

核尘埃与核烟云能滞留多长时间

　　诚然，工厂、日常大火和大风每时每刻都在向大气层排放烟

尘，据估计每年约有２００百万吨（２亿吨）。但是，在通常情

况下，这些烟尘微粒不会升得很高，而是落回到地面上来，或是

在数天之内，被雨雪冲刷掉。我们大家都注意到，雨后的天空格

外明朗洁净，其原因就在于此。然而，在核战争的情况下，假如

烟尘微粒被带到较高的对流层的话（大约５到１０英里高），它

们落回到地面的时间就会更长，需要几个星期乃至更长的时间，

如果烟尘微粒升到同温层，即升到距地面１０英里或更高的空中，

那它们就会在那儿滞留一年或更长的时间，因为雨云很难在这里

生成，微粒落回地面主要靠地球的引力作用。由于微粒很小，分

量很轻，因此，下落将是非常缓慢的。

　　自然发生的大火将烟灰带入３至４英里的空中。正如人们所

知，城市大火所产生的烟灰上升的高度为前者的２倍。而在一场

核战争中，由于两种力量的作用将把烟灰送入更高的空中。首先，

大规模的核爆炸将引发一场前所未有的大火；其次，对流的上升

气流与风暴性大火相接。这种大火是由于在一个比较小的区域里

爆炸了几颗原子弹而产生的。TTAPS的科学家的精确计算表明，

一场核战争产生的烟雾大约有５％会到达同温层。

　　核爆炸产生的尘埃究竟能上升多高取决于核弹的大小。一颗

当量为１００万吨级的核弹爆炸，能炸出一个直径为数百码的坑，

抛出的碎石达几百万吨，其中１万至３万吨极小的核尘埃微粒将

上升到同温层。核战略家们喜欢把１０万吨级的爆炸称作“低威

力爆炸”，一次这样的爆炸（其威力仅比广岛原子弹爆炸的威力

高５倍）不可能将任何核尘埃送入同温层。

　　除了核烟尘上升的高度外，还有另外两个因素对核冬天时间

持续的长短产生影响。其一是（这个因素特别重要），当厚厚的

核烟云以羽毛状上升时，烟尘微粒将开始凝聚而构成较大的颗粒，

这样一来，这种较大的颗粒将会比较快地落回到地面，另一方面，

这种颗粒的半径可能会变得比临界的１微米还大，而尘埃粒度小

于１微米时其吸收和分散阳光的效力才最大。其二是，如我们前

面已提到，尘埃和烟云微粒通过空气中的水滴聚合在一起，然后

再经雨水的冲刷被带回到地面。上述两种情况，都会直接影响到

核烟尘吸收和散射阳光的效应，它们都在TTAPS科学小组的计算

中被考虑到了。

　　根据TTAPS的科学家们的计算，最后的结论是，一场核战争

后，天空始终是昏暗朦胧的，时间从１～６个月不等。而决定的

因素是，对所使用的核弹头数量和威力、烟尘的性质和粒度以及

它们被冲洗的速率等等所做出的种种假设。

核尘埃与核烟云屏幕的扩展

　　如果你把围绕地球运转的宇宙空间站上看到的景象记录下来，

你会发现，原子弹爆炸的每一个地方都升起一个由尘埃和黑烟形

成的柱体，并向四周扩散。这些烟尘渐渐融汇成为一个巨大的环

绕北纬地区的尘埃屏带。开始这条尘埃屏带显得非常凌乱，遭受

核打击的国家上空成为最黑暗的区域。但几天以后，这条屏带将

形成环状包绕地球并开始朝北向北极和朝南向赤道扩展。数星期

以后，南半球也被黑云覆盖，核冬天所造成的这一后果将使全世

界所有地区无一幸免。

　　那么，在这一期间内，地球上究竟有多黑暗呢？在TTAPS的

科学家们所设定的最佳核赌注的“基线”情况下，他们估计，只

有相当于正常光照的３％可以到达地面，这将比一个无光多云的

冬日更昏暗。这种阴暗的结果几乎全部是由大气层中这些核烟云

引起的，因为它们最容易吸收可见辐射。此外，尘埃往往有分散

和反射阳光的作用，因而，这种辐射仍有相当数量到达地面。这

种情况，就像一片云从太阳前经过所看到的情景一样，尽管日轮

看不见了，阳光的直接照射降到很低的水平，但天空也不可能立

刻变得漆黑一团，因为云中的微小水滴分散阳光，使相当多的阳

光仍可到达地面。

　　当一场核战争所产生的厚厚的烟尘持续扩展连成一片时，地

球上的广大地区都被比通常的乌云更黑的云层所遮盖。在这些地

区，到达地面的阳光总量可能下降到正常情况下阳光量的１％，

这大约只相当于一个月夜的水平。这种情况将使植物为了生长从

阳光中吸收能量的过程中止。如果这种白夜持续数星期或数月的

话，那么，一场气候变化所造成的大灾难比我上面所提到的“基

线”情况还要严重得多。

天气将变得多冷

　　在全部测算中最复杂的部分之一，就是计算出核冬天到来时，

地球的气候到底会变得多冷。这对于这种现象的严重性的整个争

论也是至关重要的。碰巧，我在过去１０年左右的时间里，一直

在研究核尘埃与烟云是如何吸收星球所发出的光的。当一颗像太

阳这样的恒星开始走向死亡时，它的体积急剧膨胀，变成一个巨

大的红色星球（扫校者注：汗……这是我第Ｎ次见到红巨星被译

成巨大的红色星球），并且开始在强大的宇宙旋风中抛甩掉其外

层部分。当旋风所裹挟的气体一旦飘移到离开太阳足够远的地方，

像硅、镁、铝、铁以及氧这些物质就会结合起来并且凝结成小颗

粒的硅酸铝和硅酸镁，它们同地球上的岩石成分相似。因此，这

颗恒星是处在吸收其光亮的硅酸盐云层的包围之中。假如这颗星

球含碳量非常高的话，那么，这种化学变化过程就会稍有不同。

氧和碳相结合构成一氧化碳，而过量的炭则凝结为细小的灰粒。

　　在判断硅酸盐尘埃或烟云对于星光的作用时，天文学家们一

展其专长，这一专长也可用于对核冬天的预测。当然核尘埃的几

何形状与硅酸盐有很大不同。核冬天的预测表明，届时地球将完

全被尘埃与烟云所笼罩，根本看不见阳光。然而，我们已经在对

穿透尘埃的外界星体的辐射量进行测算方面取得了成功，这样，

在关于核冬天情况下光和热的辐射能的测算方面，我们增加了某

种信心。

　　耍弄准一场核屠杀后的地球表面温度是多少，并不是一件轻

而易举之事。让我们尝试着用一种简便的方法对此作个估量。能

量守恒定律告诉我们：当地球接受太阳的能量时，它一定会将这

些能量再释放出来。而地球这样的行星所释放的能量又取决于它

的温度。释放能量的最佳近似值是地球绝对零度以上的那个温度

的四次幂（这被称之为斯忒藩定律，以奥地利物理学家约瑟夫?

斯忒藩的名字命名）。现在已知绝对零度约为摄氏零下２７３度，

如果我们取地球平均温度是１３℃，那么以绝对零度为尺度的地

球温度就是绝对零度以上２８６度。现在假定在核冬天中，照射

到地面上的辐射量减少系数为３０，即处在TTAPS科学家们所揭

示的基线情况下，３０的四次方根是２．２，因此地球在此时的

温度应当降至绝对零度以上１２９度，即－１４４℃。这将意味

着地球上一切生命的立即死亡。然而，上述假设中忽略了某个最

重要的因素，这就是尘埃云通过红外线波所释放出的能量。能量

守恒定律也适用于烟云和尘埃微粒，它们同样要把从太阳吸收的

热能释放出来，这种释放能量的过程是通过红外线波长来进行的。

因此，地球实际上是沐浴在红外线辐射之中。它在一定程度上补

偿了被烟云所剥夺的我们可直接感受到的照射。

　　另一个简单的计算结果表明，还存在着第二个需要考虑的复

杂因素。上面我曾提到地球的平均温度，是地球表面的和全年的

平均温度，约为１３℃。而运用斯忒藩定律所能求得的期望值应

是－２３℃（即绝对零度以上２５℃），在这个温度下，地球辐

射的热就可以平衡它从太阳所吸收的热能。可见，地球通过其它

一些不可思议的方式所释放的能量，比它从太阳所吸收的还要多

７０％。

　　出现这种奇特现象其实是因为地球拥有一个大气层。空气中

的分子，特别是二氧化碳和水分子既能够被可见光所穿透，又对

红外线辐射有很强的吸附力。当地球在释放其红外辐射能时，是

不可能全部散发出去的。这种红外线辐射的很大一部分被大气层

中的分子所吸收，然后通过红外线波将其再度放射出来。而当大

气分子向四面八方辐射时，其中大约一半将再返回到地面。这样，

地球就比理论预期的要温暖得多。地球受到阳光的直接照射，又

被大气层所加热，这种现象被称之为“温室效应”，这与普通温

室的情形相类似。对真正的温室来说，它的玻璃墙和屋顶在吸收

“温室”里的植物和其它物体的红外线辐射方面就起着地球大气

分子的作用。

　　事实上，如果在一个特定高度的烟尘微粒吸收阳光并由此变

热的话，它们就会将周围的空气分子加热，并且同这些分子分享

阳光的能量。与烟尘微粒相比，空气分子发出红外辐射的效能更

高，所以，地球的暖热主要是因为大气层变热以及它所产生的“

温室”作用使之变热，而不是尘埃和烟云直接加热所致。

　　因此，在核冬天里，地球的平均温度主要由以下相互制约的

因素所决定：由于被尘埃烟云吸收和反射回宇宙空间的太阳光的

直接照射而丧失的热能；来自尘埃云的热能；地球大气层提供的

热能。尘埃和烟云升到很高的高空，如同温层，同停留在很低的

高度有着很大的区别。地球大气层７５％的部分的高度低于６英

里。高度在１英里以上的尘埃和烟云都处在大部分大气层以下，

而高度在１０英里以上的尘埃和烟云则位于大气层主体部分之上。

在后者的情况下，被尘埃和烟云（以及它们已经加热的空气分子）

反射回地面的红外辐射能将被大气层所充分吸收，与前者，即尘

埃和烟云处于低空时所造成的地面温度相比要冷得多。附录例Ａ

介绍了在两种极端情况下，尘埃和烟云使日光变暗程度不同时，

简要计算地表温度的方法，也介绍了中间情况下的计算方法。应

该说，这种中间情形对核冬天更具有代表性。在这种情形中，尘

埃和烟云被设想为既不是在大气层之上，也不是在大气层之下，

而是穿过大气层的主体部分来扩散。这说明，处在低水平高度上

的尘烟云层即便遮断全部直射阳光，地球的平均气温也不过下降

２４℃（４３Ｆ）。然而，若是遮断全部阳光的尘烟云处在高空，

地球的平均温度就可能下降大约７５℃。而作为中间的，更为现

实的情形则是，当所有阳光都被尘烟云所吸收时，温度最多下降

４６℃（８３Ｆ）。核冬天的测算表明，直接照射的阳光将变暗，

平均来说，变化幅度将处于正常值的３５％～０．０００１％之

间，随爆炸的原子弹数量、攻击目标的类型、以及产生的核尘烟

云的数量而定。附录显示对高空的尘烟云来说，既便是在３５％

的可见阳光透射到地面上来的乐观情况下，地面平均温度也将下

降３９℃（７０Ｆ）；而低空的尘烟云则仅仅使温度下降１４℃

（２５Ｆ）；而在中间情形下，附录表明温度将下降２６℃（４

７Ｆ）。TTAPS的科学家在进行详细计算的考虑到了许多被附录

Ａ所忽略了的因素。首先，我们必须考虑到现有的各种不同类型

的微粒吸收或分散（反射）阳光的程度；其次，他们的模型还考

虑到了穿行于大气中的核尘埃的实际分布。TTAPS的科学家们发

现，在基线情况下，一场核战争后的头两个星期里，大陆内陆的

地面平均气温大约要下降３５℃（６３Ｆ），在三个月左右的时

间里，温度不可能回升到冰点以上。正像我们将会看到的，这将

给世界上大多数动植物带来灾难性的影响。在另一种极端但同样

也有可能发生的情况下，温度在几星期之后估计会下降５０℃（

９０Ｆ）或低于零下４０℃（－４０Ｆ），并将持续数月之久。

在上述这些更为严重的情况下，在一场核屠杀之后，要想指望温

度回升到冰点以上，没有一年的时间是根本不可能的。

对地球气候的影响

　　上面提到的对温度的预测仅仅考虑了光照的消失对地面温度

的直接影响，也可以被看作是对处于中纬度的内陆地区气温发生

影响的典型情况。然而，地球上每一天和各个具体地区的实际气

候的形成则是非常复杂的，它们要取决于大气和海洋的循环。地

球表面约有７０％为海洋所覆盖，其平均深度超过２英里。海洋

的储热能力之大，可由下列事实说明，这就是，即便地球在一年

里都照不到阳光，海水的平均温度也仅仅下降１℃（２Ｆ）。因

此，海洋可以使温度不至发生大的变化。同样海洋还起着调节由

太阳热能的增减所引起的陆地温度变化的作用，这种调节作用是

通过海洋洋流的大规模循环来实现的。洋流把来自热带的温暖水

流分别向南北高纬度地区输送。我们这些居住在英国的人是这些

大规模循环之一的墨西哥湾流的直接受益者。在墨西哥暖流和常

见西风的共同作用下，英国比它处的纬度位置相同的地区的温度

平均要高９℃（１６Ｆ）。陆地与海洋，赤道与极地之间气温的

差异，同样也在地球大气中形成一个巨大的循环，这就是风。这

些风也起着平衡和调节气温的作用。例如，照射到赤道地区地面

的太阳能的平均值是地球其它地区日照量的两倍。如果全部转换

成当地温度，那么赤道地区的平均气温就不是实际测量到的２５

℃～３０℃（７７Ｆ～８６Ｆ），而是６７℃（１５３Ｆ）。实

际情况之所以不是这样，是因为大气层的下部（对流层）中大规

模不稳定的对流使暖空气沿垂直方向爬升，并能把处在高纬度的

冷空气带到低纬度地区来。在热带地区，大气层中这种大规模的

循环被称作“哈德莱环流圈”。

　　每当太阳西落，夜幕降临时，大地开始变得凉爽起来。地球

上内陆地区的气温主要是由直射到地面上的日光能决定的。这些

地区昼夜的温差是１０℃～１５℃（１８Ｆ～２７Ｆ）。另一方

面，在沿海地区，如英国的大部地区，昼夜的平均温差仅为４℃

或５℃（９Ｆ）。在季节的温差变化中，我们也可发现类似于内

陆和沿海地区的差别。例如，美国内地冬至那一天（１２月２２

日）的平均气温要比夏至那一天（６月２２日）大约低３５℃（

６３Ｆ），而在英国，同样情况下温差仅仅为１０℃（１８Ｆ）。

　　那么，核冬天是怎样改变气候的呢？这是一个非常复杂、还

不能作出圆满回答的问题。科学家们已经成功地制造出了全球气

候高度简化的计算机模拟系统，它可以再现世界各地平均天气的

主要特征。苏英两国科学小组，把笼罩北纬地区上空的核尘烟云

层对气候可能产生的影响的各种数据输入到计算机模拟系统中，

并对具体结果进行了测算，结果证实了气候将发生剧烈的变化。

美国方面的研究，是由在科罗拉多博尔德的国家大气研究小心（

NCAR）的考特?科维尔、斯蒂芬?什奈德、斯达利?汤姆森等

人进行的。他们认为，假定的情况并不像TTAPS设定的基线情况

那么严重，并在这场假设的核战争后，对其引起的变化跟踪了三

个星期。他们发现，一场夏季核战争１０天之后，地球气温平均

将下降１５℃～２０℃（２７Ｆ～３６Ｆ），北半球的大部分地

区，尤其是北美和苏联的温度远远低于冰点。苏联方面的研究主

要是由莫斯科苏联科学院计算中心大气研究室的负责人弗拉基米

尔?阿列克赛德洛夫及其同事进行的。他们的研究结论比TTAPS

所设定的基线情况还要严重，并对温度变化跟踪达一年多。他们

认为，核战４０天后，从北纬３０度到北纬６０度地区，气温将

平均下降１５℃（２７Ｆ）到２０℃不等。北半球的广大地区，

在核战争后的第一个月里，气温将下降３０℃～４０℃（５４Ｆ

～７２Ｆ），甚至在８个月之后，北半球平均气温仍然比正常值

低１０℃（１８Ｆ）。同时，这个模型的一个重要的测算告诉我

们：大气温度的变化必然大幅度地降低对流层顶的高度，从而使

气流相对稳定、云雨难以生成的同温层扩展到比通常低得多的高

度，这样一来，尘埃和烟云微粒就不可能像TTAPS科学家们所设

想的那样快的从大气层中被雨雪冲洗掉，从而有可能使“核冬天”

进一步延长。

　　遗憾的是，上述这种大气中核尘烟云对气候影响的模拟还不

能测试出大气环流对云的作用。尤其是它们还不能解答一个关键

问题，即尘烟云层是否能跨越赤道上空（假设南半球没有核打击

目标），并且覆盖全球。但已经有明显的迹象表明，在热带地区，

正常形式的大气环流将遭到破坏。通常在春季或夏季，赤道上空

热空气上升，然后分为两股空气流，一股向北流动，一股向南流

动，构成了热带大气环流模式，这就是我们在前面提到过的“哈

德莱环流圈”。在美国国家大气研究中心进行的一场北半球春季

核战争模拟试验中，这种环流模式被破坏了，而且产生了单环流，

它使北半球气流上升，穿越赤道，然后在南纬地区下降。这充分

说明，南半球亦将在一场核战争后的数周内被尘埃和烟云所笼罩。

在其它季节里，尘埃和烟云将会以更加不规则的方式穿过赤道，

但其结果将是一样的。

　　但是，国家大气研究中心这项特殊的模拟所包括的仅仅是大

气环流中的尘埃和烟云的循环情况；况且斯达利?汤姆森在研究

报告（《气候的改变》，１９８４年６月）中也指出：“当预测

同时也考虑到尘埃进入同温层这个因素时，‘哈德莱循环圈’的

模式就不会被破坏。”这样，南半球在核冬天中的命运仍然是个

未解决的问题。

　　苏联方面所进行的全球环流模拟试验表明：在核战争的４０

天后，英国和西欧的气温可能下降１５℃～２５℃（２７Ｆ～４

５Ｆ），８个月后，仅仅下降约５℃（９Ｆ）。一些地区，如西

班牙的温度可能会回升到正常状态。上述数字表明，这些地区的

春季或夏季将会变成严寒的冬季，而冬季则成为北极的冬天。既

然欧洲的大部分地区在一场全面核战争中将遭受毁灭性杀伤，而

且核爆炸的放射剂量在这些地区将达到无法忍受的程度，因此，

对一小部分幸存者和生命体来说，核冬天就是对它们的最后扫荡。

同时，全球气候格局的剧烈变化意味着像英国这样的靠近海岸的

国家将遭到可怕的飓风的袭击，它将使核战争幸存者的岌岌可危

的处境更为严重。

对核冬天假说的检验

　　很显然，要想对充满恐怖预言的核冬天假说进行验证，途径

只有一个，只是由于核战略家和我们的政治领袖们热衷于打一场

核战争因而不去考虑和采取这种途径。然而不管怎样，以上预测

中使用计算机模拟系统对与此相关的现象，如火星尘爆和地球上

的火山爆发进行测试和计算，毕竟是检验核冬天假说的一个现实

可行的途径。事实上，甚专在TTAPS科学家们想到核战争对气候

的影响之前，他们就已经对火星尘爆问题进行研究了。这种尘爆

现象是在１９７１年“水手９号”飞船飞行计划实施期间，第一

次引起他们的注意的。因为这艘宇宙飞船环绕火星飞行，所以他

们能够对这个行星的表面温度和稀薄的大气温度进行测量。结果

发现，当火星上发生尘爆时，这种尘爆遮盖了整个星体，其温度

较平时要低，而使该星球的大气温度比通常要高。这完全在预料

之中，因为尘埃吸收太阳的辐射，使本身变暖，而使星球表面冷

却。他们建造的计算机模拟系统能精确地再现他们观测到的现象。

随后，他们决定将注意力转向地球上的有关现象，开始研究火山

喷发时的尘埃对地球温度下降的影响。计算机模拟试验表明，在

一次大的火山喷发之后，地球平均气温下降的幅度很少，典型的

情况是气温下落０．５℃～１℃。迄今为止，有关的最详细的记

述和研究要属墨西哥的埃尔奇诺恩火山了。它在１９８２年３月

末和４月初喷发。虽然这还不算是一次大规模的、猛烈的火山喷

发，但它却非同寻常地将大量的火山灰抛入同温层。科学家们已

经运用卫星和地面上的激光测距技术来观察尘埃屏幕的变化。他

们还采集尘埃样品，并监测尘烟云下的温度变化。这股尘烟云在

火山喷发的数星期内扩展蔓延笼罩了整个地球。这项研究仍在继

续进行当中。

　　诚然，对核冬天的预测要比上述任何一种情况都要严重得多。

然而，他们的试验已经表明，计算机模拟系统可以精确地模拟出

进入星球大气层的尘烟所导致的后果。在将来，我们期望能看到

更复杂的模拟核冬天演变的计算机系统，它们将能解答许多现在

还无法回答的难题。在后面的第五章中，我将探讨有关核冬天预

测中的一些疑难点。