核战争如何改变整个地球?

随着核武国家的地缘政治紧张局势加剧,科学家正在模拟核战争对全球的影响。

这一切都始于2025年,印度和巴基斯坦之间的紧张局势在充满争议的克什米尔地区升级。当恐怖分子袭击印度的一个地点时,印度派遣坦克穿越巴基斯坦边境。作为对侵略军的惩罚,巴基斯坦决定引爆数枚小型核弹。

第二天,印度掀起了自己的原子弹爆炸,几天之内,两个国家开始轰炸数十个军事目标,然后轰炸数百个城市,成千上万人在爆炸中丧生。

图注:印度在2013年对Agni-5火箭进行测试,该火箭能够携带核弹头。

这种可怕的情况仅仅是个开始,城市焚化的烟尘高高地散发到大气中,将地球包裹在一层烟灰中,烟灰遮挡住太阳光线,地球陷入寒冷。

多年以后,从美国到中国的农作物都在枯萎,饥荒在全球蔓延。

这种严峻场景来自未来有关核战争如何改变世界气候的最新研究,它们建立在关于“核冬天”的长期研究的工作基础上。研究人员预测,严酷的全球性冷却将在一场大规模核战争之后发生,例如美国和俄罗斯之间飞行数千枚核炸弹。但是,更可能发生的更小规模的核冲突中,也可能对全世界产生破坏性的影响。

图注:2005年巴基斯坦伊斯兰堡的一次游行中,一辆卡车装有Shaheen II远程导弹,可以携带核弹头。

研究人员说,印度与巴基斯坦之间的核战争可能导致数十个国家的农作物歉收,破坏超过10亿人的粮食供应。而且,核冬天将大大改变海洋的化学性质,破坏珊瑚礁和其他海洋生态系统。

这些结果源于迄今为止最全面的核冬天的模拟,旨在了解核冲突将如何影响整个地球系统,从海洋到大气环境,以及从陆地和海洋中的生物。科学家希望了解这些问题,因为核威胁正在增加,从朝鲜到伊朗,各国都在建立自己的核能力,而且包括美国在内的一些国家正在退出控核协议。

冷战预测

上世纪冷战时期出现了核冬天研究,因为美国和苏联储存了数以万计的核弹头,以准备全面进攻。科学家在20世纪80年代开始模拟预测,核战争会如何从最初爆炸产生可怕死亡后,改变地球环境。

研究人员首先描述了来自焚毁城市的烟雾将如何阻挡阳光,整个星球陷入极度寒冷,并持续数月之久甚至到夏季。后来的研究对预测进行了一定程度的调整,发现降温幅度略小。尽管如此,苏联领导人戈尔巴乔夫仍将核冬天视为促使他努力削减核武库的因素之一。

1991年苏联解体后,世界核武器库存下降。但是,仍然存在成千上万枚核弹头,并且越来越多的国家成为核大国。所以,一些研究人员认为,核战争和核冬天仍然是威胁。

图注:美国总统乔治·布什和苏联总统米哈伊尔·戈尔巴乔夫于1991年7月31日庆祝《减少战略武器条约》的签署。

科罗拉多大学的大气物理学家布莱恩·托恩说,这包括印巴战争的可能性。两国都有大约150枚核弹头,并且都在有争议的克什米尔边境地区进行大量部署。去年该地区的一个自杀炸弹袭击者杀死了数十名印度军队,这是一个不稳定的情况。

印度和巴基斯坦都在1998年对核武器进行了测试,突显了日益加剧的地缘政治的紧张局势。到2000年代。托恩提供的一种方案中描述,两国发射100枚广岛大小的原子弹,造成约2100万人死亡。不仅如此,他还研究了火山喷发如何产生类似于核冬天的场景来影响地球环境。他使用先进的NASA气候模型,计算了从城市焚烧冒出来的烟尘如何绕地球旋转。

这些研究的目的是分析核冬天的每个步骤,从最初的蘑菇云及其烟雾的扩散到农业和经济影响。

该小组研究了几种情况。第一种情况是美俄战争将1.5亿吨煤烟放散到大气中,第二种情况是带有100个弹头的印巴冲突将产生500万吨烟尘。这些结果证明核战争产生的烟尘是核冬天会变得多么糟糕的关键因素。炸弹爆炸三年后,在第一种情况下,全球温度将暴跌超过10°C,超过上一个冰河时代的温度;但在第二种情况下将下降超过1°C。

除此之外,太阳光可能会加热烟雾,使烟雾飞得更高,并在大气中存在的时间比科学家原本所期望的更长,这增加了核冬天的不可控因素。

黑暗的海洋

科罗拉多大学的海洋学家Nicole Lovenduski首次进行了核战争如何影响海洋的研究,之前她研究海洋在一个逐渐变暖的世界中如何变化,而不是研究核冬天中的快速降温。

Lovenduski和她的同事使用一种领先的气候模型来测试美俄战争情况。她发现,在核战争之后的一到两年内,全球变冷将影响海洋吸收碳的能力,从而导致其pH值急剧上升。这与今天发生的情况相反,因为海洋吸收了大气中的二氧化碳,海水会变得更加酸性。在核温冬季,已经受到水温升高和海水酸化压力的珊瑚礁生态系统会遭受严重的破坏。

这些并不是唯一的海洋效应。在一场核战争的几年内,“核尼诺”号将在太平洋上肆虐,这是被称为厄尔尼诺现象的风暴的加强版本。就美俄核战争而言,黑暗的天空会导致大气气压逆转,水汽会积聚在东太平洋,就像在厄尔尼诺现象期间一样,干旱和大雨可能困扰世界许多地区长达七年之久。

除海洋外,研究团队还发现了核战争对陆地作物和粮食供应的巨大影响。纽约市NASA戈达德太空研究所的食品安全研究员贾格迈尔使用了六种主要的作物模型来评估农业如何对抗核冬天。他们的研究表明,即使印巴战争规模较小,也会对世界其他地区造成灾难性影响。在五年的时间里,玉米产量将下降13%,小麦产量将下降11%,大豆产量将下降17%。

影响最严重的地区将是中纬度地区,包括美国中西部和乌克兰等粮仓地区。谷物储备将在一两年之内消失。贾格迈尔说,大多数国家将无法从其他地区进口粮食,因为全世界都缺粮。这是有史以来最详尽的一次核战争后果将如何影响粮食供应的情况。

虽然农民可能会在受核冬天影响较小的部分地区种植玉米,小麦和大豆缓解粮食危机,但是,一场涉及世界不到1%的核武库的战争可能会破坏地球的粮食供应。

所以,即使是小规模战争,也具有毁灭性的全球影响。

当然这些关于核战争、核冬天的模拟结果现在只停留在科学家的研究论文中,希望它们能永远停留在论文中。

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