當(dāng)核爆炸時，巨大的能量將大量的煙塵注入大氣，有的還高達(dá)12公里以上進(jìn)入平流層。由于核爆炸所產(chǎn)生的煙塵微粒有相當(dāng)大部分直徑小于1微米，它們能在高空停留數(shù)天乃至一年以上，因為它們的平均直徑小于紅外波長(約10微米)，它們對從太陽來的可見光輻射有較強(qiáng)吸收力，而對地面向外的紅外光輻射的吸收力較弱，導(dǎo)致高層大氣升溫，地表溫度下降，產(chǎn)生了與溫室效應(yīng)相反的作用，使地表呈現(xiàn)出如嚴(yán)寒冬天般的景觀，稱為核冬天。過去人們以為核大戰(zhàn)僅僅使核爆炸地區(qū)造成大量傷亡和破壞，1988年5月23日聯(lián)合國警告世界，核大戰(zhàn)不僅可以直接殺傷數(shù)億人的生命，而且嚴(yán)重地破壞地球氣候和生態(tài)環(huán)境，有的地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為恐龍就是由于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(dǎo)致恐龍無法適應(yīng)而滅絕。

核冬天理論的基本觀點(diǎn)是，大規(guī)模核爆炸掀起的微塵和因大火產(chǎn)生的滾滾濃煙，會長時間遮擋住陽光，造成全球性氣候變化，使地球處于黑暗和嚴(yán)寒之中，動植物瀕臨滅絕，人類生存面臨嚴(yán)重威脅。

科學(xué)家解釋說，當(dāng)核武器在空中爆炸后，火球一觸及地面，就會將地面的上巖石、土塊汽化，它們將由隨之出現(xiàn)的蘑菇云帶上天空。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(jìn)一步將塵埃卷入煙云之中。煙云在被風(fēng)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(zhì)的形式對人和物體造成傷害，而那些微細(xì)的塵埃，則將長久地漂浮于空氣之中。而光輻射又會在城市和森林中引起大火，大火所產(chǎn)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(fēng)帶環(huán)繞地球作周而復(fù)始的旋轉(zhuǎn)，并不斷地向南方方向擴(kuò)散，最后即形成一個彌漫于整個空間的遮擋層。

科學(xué)家計算，如果在一場核戰(zhàn)爭中使用50億噸以上當(dāng)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(fā)生重大變化，地面溫度平均下降低至10c以下，并持續(xù)數(shù)周以上。最后，地球上的相當(dāng)一部分生命，包括人類在內(nèi)，將在一場核大戰(zhàn)中消失。

據(jù)歷史記載，1815年4月，印尼的一座火山爆發(fā)，噴出數(shù)以萬噸計的火山灰，升入高空，懸浮于空氣之中彌月不散，結(jié)果使世界上許多地方出現(xiàn)異常的冬天，美國的紐約州竟下了一場六月雪。據(jù)科學(xué)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，地球處于一片昏暗之中。由于大量煙塵持久地遮擋陽光，使地球氣溫陡然下降，進(jìn)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(zāi)。

目前，世界上有5萬多個核彈頭，約達(dá)200億噸梯恩梯當(dāng)量的核武器，一旦發(fā)生核戰(zhàn)爭，地球上會不會出現(xiàn)類似的核冬天呢？這個問題引起五位美國科學(xué)家的注意。他們經(jīng)過一年半的研究，于1983年10月正式提出“核冬天效應(yīng)”的理論，從而引起全世界的關(guān)注，日本還專門拍攝了的科幻影片。研究者以美蘇使用核武庫中40％核武器（50億噸）在北半球進(jìn)行核戰(zhàn)爭為背景建立物理模型，利用公開發(fā)表的核武器性能數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型，終于得出這樣的推論：在一場50億噸當(dāng)量的核大戰(zhàn)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，變熱后的黑煙又產(chǎn)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天日的灰色世界，厚厚的煙云遮蓋著天空，終日不散，陸地再也見不到陽光，白天和夜晚難以區(qū)分，氣溫急劇下降，綠色植被枯死，海洋河流凍結(jié)，地球生態(tài)遭到嚴(yán)重破壞，人類生存條件被毀于一旦。這就是核冬天和核冬天效應(yīng)所帶來的悲慘世界。

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