2012-10-26 22:32:38幻羽

※認識*核冬天*是怎回事嗎。。。

     

                      ※認識*冬天*是怎回事嗎。。。

 

核冬天,是一個關於全球氣候變化的理論,它預測了一場大規模核戰爭可能產生的氣候災難。核冬天理論,認為使用大量的核武器,特別是對像城市這樣的易燃目標使用核武器,會讓大量的煙和煤煙進入地球大氣層,這將可能導致非常寒冷的天氣。

 

進入大氣層煤煙的顆粒層,可以顯著減少到達地面的陽光總量,這個顆粒層很可能在大氣中停留數週,甚至數年(燃燒石油和塑料製品產生的煙和炭黑雲,能夠比燃燒木材產生的煙雲,更有效地吸收陽光)。中緯度的西風帶將會輸送煙塵,形成一個環繞北半球北緯30度到60度地區的環帶。這些厚的黑雲可以遮擋掉大部分的陽光,時間長達數週。這將導致地表溫度在這一時期下降,根據不同的模型,溫度下降最多可達數十攝氏度

 

這種黑暗與致命的霜凍,再加上來自放射性塵埃的高劑量輻射,會嚴重地毀滅地球上這個地區的植物。嚴寒、高劑量輻射、工業、醫療、運輸設施被廣泛破壞,再加上食品和農作物的短缺,將會導致因饑荒、輻射和疾病引起的人類大規模死亡。科學家還認為爆炸產生的氮氧化物將破壞臭氧層。科學家已經在熱核爆炸實驗中觀察到了這種此前未曾預料過的效應。由於臭氧層的再生,這種效應會被削弱了。但是一場全面核戰爭的效應,毫無疑問將會更加巨大。臭氧耗盡(以及隨之而來的紫外線輻射增加)的次生效應將非常顯著,它會對人類多種主要農作物產生影響,也會通過殺死浮游生物而毀壞海洋食物鏈。

 

有許多科學家試圖預測大規模核戰爭的氣候效應,其中最著名的1983TTAPS」小組(理察·特科、布賴恩·圖恩、托馬斯·阿克曼、詹姆斯·波拉克和卡爾·薩根五位科學家的姓氏首字母縮寫)的研究成果。TTAPS(常常被讀作T-Taps)小組受到了火星沙塵暴致冷效應的啟發。他們使用了一個地球大氣層的二維簡化模型,計算了核冬天效應,結果發現全面核戰爭,可能導致內陸地區的溫度,降至零下攝氏40度。這項研究成果,發表在了1983年底《科學》雜誌上。

 

近年來一個關於恐龍滅絕的理論也認為,6500萬年前有一顆直徑數十公里的小天體擊中地球,這場爆炸掀起的塵埃遮蔽住了天空,導致氣溫下降,植物無法進行光合作用,從而讓恐龍這類當時居於支配地位的物種走向衰亡。

 

TTAPS的研究成果發表以後,有一些科學家對其表示了質疑,其中包括美國的氫彈之父愛德華·泰勒。泰勒與薩根就此問題進行過辯論,他認為核冬天的效應微不足道。另外一些科學家認為,由於大規模核戰爭造成的降溫效應,並不像TTAPS小組展示的那樣嚴重,因此「核冬天」應該改名為「核秋天」(nuclear autumn)。

 

自此之後,科學家使用改進的模型,進行了更加精密的計算。1990TTAPS小組又在《科學》雜誌上發表了一篇論文,回顧了自1983年以後的研究。他們認為,新的計算表明北半球中緯度地區的降溫,大約是攝氏1020度,局部地區可下降攝氏35度;儘管這表明全面核戰爭的後果,可能比1983年他們預測的更輕,但是核冬天在總體上仍然是可能的。

 

自從1990TTAPS小組在《科學》雜誌上發表了這篇論文之後,至今沒有更加詳細的研究進一步探究核冬天的可能性。同年,薩根和TTAPS的另一位成員特科一起出版了一本關於核冬天的著作,名為《無人想像的道路:核冬天與軍備競賽的終結》。

 

1991蘇聯解體,兩個超級大國對抗的冷戰時期結束,全面核戰爭的可能性大大降低,但是局部核衝突仍然有可能發生。這些核戰爭所造成的氣候效應,仍然需要進行深入地研究。

 

當核爆炸時,巨大的能量將大量的煙塵注入大氣,有的還高達12公里以上進入平流層。由於核爆炸所產生的煙塵微粒,有相當大部分直徑小於1微米,它們能在高空停留數天,乃至一年以上,因為它們的平均直徑,小於紅外波長(10微米),它們對從太陽來的可見光輻射,有較強吸收力,而對地面向外的紅外光輻射的吸收力較弱,導致高層大氣升溫,地表溫度下降,產生了與溫室效應相反的作用,使地表呈現出如嚴寒冬天般的景觀,稱為核冬天。

 

過去人們以為核大戰,僅僅使核爆炸地區造成大量傷亡和破壞,1988523日聯合國警告世界,核大戰不僅可以直接殺傷數億人的生命,而且嚴重地破壞地球氣候和生態環境,有的地質學家認為恐龍就是由於宇宙物體撞擊地球造成森林大火,碳灰彌漫空中,猶如核爆炸,使地表氣溫下降,氣候惡化,導致恐龍無法適應而滅絕。

 

核冬天理論的基本觀點是:大規模核爆炸掀起的微塵,和因大火產生的滾滾濃煙,會長時間遮擋住陽光,造成全球性氣候變化,使地球處於黑暗和嚴寒之中,動植物瀕臨滅絕,人類生存面臨嚴重威脅。

 

科學家解釋說,當核武器在空中爆炸後,火球一觸及地面,就會將地面的上岩石、土塊汽化,它們將由隨之出現的蘑菇雲帶上天空。在火球和煙上升的過程中,又會引起周圍的空氣向爆心的抽吸,進一步將塵埃捲入煙雲之中。煙雲在被風吹走的過程中,一些較大的塵埃逐漸降至地面,以放射性物質的形式對人和物體造成傷害,而那些微細的塵埃,則將長久地漂浮於空氣之中。

 

而光輻射又會在城市和森林中引起大火,大火所產生的滾滾濃煙,在上升的過程中,必然與那些漂浮著的塵埃相遇,從而一起隨著西風帶環繞地球作周而復始的旋轉,並不斷地向南方方向擴散,最後即形成一個彌漫於整個空間的遮擋層。

 

科學家計算,如果在一場核戰爭中使用50億噸以上當量的核武器,不僅將有20多億人成為直接受害者,而且會使世界上的氣候發生重大變化,地面溫度平均下降低至10℃以下,並持續數周以上。最後,地球上的相當一部分生命,包括人類在內,將在一場核大戰中消失。

 

歷史記載,18154月,印尼的一座火山爆發,噴出數以萬噸計的火山灰,升入高空,懸浮於空氣之中彌月不散,結果使世界上許多地方出現異常的冬天,美國的紐約州竟下了一場六月雪。

 

據科學家考證,大約在六七十萬年以前,一顆小行星突然撞擊地球爆炸,頓時地球上山崩地裂,火焰沖天,煙塵升向高空,遮天蔽日,久而不散,地球處於一片昏暗之中。由於大量煙塵持久地遮擋陽光,使地球氣溫陡然下降,進入了一個漫長而寒冷的冬天,茂密的植被大部枯死,恐龍等生物和動物遭到滅頂之災。

 

目前,世界上有5萬多個核彈頭,約達200億噸當量的核武器,一旦發生核戰爭,地球上會不會出現類似的核冬天呢?這個問題引起五位美國科學家的注意。他們經過一年半的研究,於198310月正式提出核冬天效應的理論,從而引起全世界的關注,日本還專門拍攝了《地球凍結》的科幻影片。

 

研究者以美蘇使用核武庫中40%核武器(50億噸),在北半球進行核戰爭為背景建立物理模型,利用公開發表的核武器性能資料,建立數學模型,終於得出這樣的推論:

 

在一場50億噸當量的核大戰中,可將9.6億噸微塵和2.25億噸黑煙掀入空中,射向地球的陽光被這些黑煙的微粒吸收而變熱,變熱後的黑煙又產生一股上升氣流,將黑色微粒子推向30公里高的同溫層,使臭氧層遭到破壞。這樣,整個地球就會變成暗無夭日的灰色世界,厚厚的煙雲遮蓋著天空,終日不散,陸地再也見不到陽光,白天和夜晚難以區分,氣溫急劇下降,綠色植被枯死,海洋河流凍結,地球生態遭到嚴重破壞,人類生存條件被毀於一旦!這就是核冬天和核冬天效應,所帶來的悲慘世界。

 

20世紀80年代前,科學家們在評估核爆炸所造成的後果時,並沒能考慮到懸浮塵粒和核夜晚的問題,直到1982年,德國科學家保羅·克魯特采才第一次提出核爆炸產生的大火將對一系列不可挽回的全球性氣候和生態變化造成巨大的影響。

 

為什麼在從20世紀40年代到70年代這樣長的時間裏科學家沒有注意到這個問題呢?問題在於,以前各國所進行的核子試驗都是封閉的、孤立的。而且當時科學家認為,至少要有 100兆噸的核爆炸才會對大城市形成打擊。

 

此外,隨著近年來世界各國人民要求禁止核子試驗的呼聲越來越高,科學家對核子試驗的控制能力也在不斷加強,試驗過程中不太可能產生大的火災。況且,對核災難的評估需要有氣象學、物理學、數學和生物學等各個不同科研領域的專家密切合作和相互理解。

 

正因如此,近年來,世界範圍內各個學科間的科學家們的密切合作,才使人們認識到核冬天的的確確是一個全球性的問題,人類到了必須重新審視核戰的時候了!

 

20世紀70年代起,俄羅斯著名的科學院院士馬伊謝耶夫研究了火災的分佈及煙雲的上升高度等對懸浮微粒產生的作用。他設想了兩種極限狀態:總能量為10000兆噸的嚴重型和能量為100兆噸的緩和型

 

前一種情況,相當於動用目前全球核大國所擁有核武器的75%,被稱為總體核戰爭,它最初最直接的災難是造成大規模的死亡和破壞。

 

第二種情況,相當於動用世界核武器的 1%左右,儘管如此,它的爆炸能量已是廣島核爆炸的8200倍。

 

不管哪一種情況,由於全球性大氣迴圈的輸送,遭到核攻擊的一些北半球地區上空的煙塵微粒將會擴散到更為廣大的區域,半個月後,整個北半球和南半球的部分地區將被煙塵淹沒。嚴重的是,這些煙塵和微粒將長期滯留在大氣中。

 

通過氣象模式的計算,這些塵粒滯留在大氣中的時間要比以前科學家們認為的長得多,因為塵粒將同由於核爆炸而受熱的大量空氣一起向高空上升,很難降落。同時,由於水迴圈能力的減弱,塵粒隨雨降落的機會就會比正常少得多。這一切都將導致核冬天將比人們預想的時間要更長。特別是在北緯15°到北緯40°的地區,氣溫急劇下降,並且持續時間很長,北半球夏天的氣溫可能降到結冰點,那些在大火中即使沒有燒死的動物,在這樣的溫度下也會被凍死。

 

更可怕的是一系列毀滅性的災難將會接踵而至。首先,由於海洋的巨大的熱慣性,海洋降溫相當慢,陸地和海洋的溫差增大。如果核冬天出現在夏天,那麼,核爆炸大約過2周後,北半球陸地表面的溫度將會降到0以下,幾乎見不到太陽光。許多植物來不及適應這樣低的溫度就會死去,北半球的全部植物和南半球部分植物都將遭此惡運,熱帶和亞熱帶的植物也會幾乎在瞬間死去,因為它們酷愛溫暖和光照。

 

北半球的許多動物也會因食物的缺乏而無法生存。熱帶和亞熱帶最致命的是低溫,許多種類的哺乳動物和鳥類都會死去,只有爬行動物才可能倖免於難。如果核冬天正好發生在冬季,那時的北半球北部和中部地區的植物還正處於休眠狀態,它們的命運就只能由雪上加霜的酷寒來決定了。