魏科

在全球熱核戰(zhàn)爭(zhēng)中，地球上的每個(gè)人現(xiàn)在都處于危險(xiǎn)中。人類(lèi)犯了大錯(cuò)，將親手滅絕自己。

“核冬天”震驚世界

上一次關(guān)于核戰(zhàn)爭(zhēng)的氣候影響的研究高潮是在20世紀(jì)80年代，當(dāng)時(shí)美國(guó)和蘇聯(lián)這兩個(gè)超級(jí)大國(guó)總共擁有超過(guò)6.5萬(wàn)件核武器，民眾都生活在恐怖的核威懾中，如果這兩個(gè)國(guó)家之間爆發(fā)核戰(zhàn)，必然是全球性核戰(zhàn)爭(zhēng)，也將使全人類(lèi)陷入滅頂之災(zāi)。

1982年，一篇題為《核戰(zhàn)爭(zhēng)后的大氣層：昏暗的中午》的文章引起轟動(dòng)，并引起大名鼎鼎的卡爾·愛(ài)德華·薩根的關(guān)注。薩根是美國(guó)當(dāng)時(shí)最著名的天文學(xué)家、天體物理學(xué)家、宇宙學(xué)家和科幻作家，他與美國(guó)國(guó)家航空航天局的同事迅速跟進(jìn)研究，在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了《核冬天：大量核爆炸造成的嚴(yán)重后果》一文?！昂硕臁边@個(gè)詞匯第一次走入人們的視野，隨即引起全球性恐慌。這篇《科學(xué)》雜志上的文章指出，在一個(gè)數(shù)十億噸當(dāng)量級(jí)的全球核戰(zhàn)之后的一到兩周之內(nèi)，大量濃煙和灰塵通過(guò)大氣環(huán)流傳遍全球，使得地球籠罩在一層煙塵中。這層煙塵阻擋了太陽(yáng)輻射，使得地球上即使是中午，也會(huì)天色昏暗，全球有如“暮光之城”，由此導(dǎo)致地面溫度大幅降低到-15℃～-25℃，出現(xiàn)所謂的“核冬天”。如果核戰(zhàn)規(guī)模是稍小的1億噸級(jí)別的，即使戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)生在夏季，也可以引起地表溫度達(dá)到冰點(diǎn)。

與此同時(shí)，進(jìn)入平流層的煙塵造成異常嚴(yán)重的臭氧損耗，導(dǎo)致到達(dá)地表面的紫外線(xiàn)輻射大量增加，這種現(xiàn)象被稱(chēng)作“紫外線(xiàn)之春”。由于平流層大氣層結(jié)穩(wěn)定，因此進(jìn)入平流層的煙塵可持續(xù)數(shù)年，形成較長(zhǎng)期的影響。在核戰(zhàn)之后，全球所有人和生物都生活在寒冷、黑暗并且充滿(mǎn)核輻射、超強(qiáng)紫外線(xiàn)輻射的“核冬天”里，農(nóng)林漁畜牧業(yè)受到摧毀，全球出現(xiàn)嚴(yán)重饑荒，死于饑餓的人口可能多達(dá)數(shù)十億。

上述研究結(jié)論得到了其他獨(dú)立研究的證實(shí)，特別是蘇聯(lián)科學(xué)家，從冷戰(zhàn)鐵幕的另外一面印證了“核冬天”的恐怖結(jié)果。

當(dāng)時(shí)，關(guān)于“核冬天”的研究主要基于數(shù)值模型，與現(xiàn)在的模型相比，那時(shí)的模型更為簡(jiǎn)單，但依然囊括了關(guān)鍵的物理過(guò)程，包括煙塵粒子分布，并利用米散射理論（又稱(chēng)“粗粒散射”“大顆粒散射”，是一種光學(xué)現(xiàn)象，屬于散射的一種情況。當(dāng)粒子尺度接近或大于入射光波長(zhǎng)時(shí)，其散射的光強(qiáng)在各方向是不對(duì)稱(chēng)的，其中大部分入射光線(xiàn)沿著前進(jìn)方向進(jìn)行散射）計(jì)算可見(jiàn)光和紅外光的光學(xué)屬性、通量及溫度變化。模型考慮了隨高度變化的灰塵、煙塵、每次核爆炸對(duì)大氣中氮氧化物的注入，考慮了爆炸數(shù)目、規(guī)模和類(lèi)型以及爆炸位置與高度等參數(shù)。

盡管人們對(duì)核戰(zhàn)爭(zhēng)有一定的恐懼，但冷戰(zhàn)時(shí)期各國(guó)都有針對(duì)核戰(zhàn)爭(zhēng)的演練、各種深入地底的防空防生化掩體、各種深航于海洋的核潛艇，使得各國(guó)都自信可以抵御核打擊，并且能夠保持二次打擊能力。然而，“核冬天”理論的提出，讓人們徹底明白核戰(zhàn)的毀滅性后果：在全球核戰(zhàn)里，地球上沒(méi)有干凈的空氣，沒(méi)有能躲過(guò)核戰(zhàn)氣候影響的區(qū)域，全部都會(huì)陷入長(zhǎng)期煙塵覆蓋下的低溫中，動(dòng)植物大量死亡，農(nóng)作物減產(chǎn)、絕產(chǎn)，戰(zhàn)備儲(chǔ)備食品大量消耗；核戰(zhàn)結(jié)束數(shù)年，幸存者陷入全球饑饉和死亡，所有人都成為核戰(zhàn)受害者，無(wú)人幸免。

“核冬天”研究再度興起

最近，關(guān)于“核冬天”的研究在學(xué)術(shù)界重新熱了起來(lái)，這是因?yàn)椋?0世紀(jì)80年代進(jìn)行的氣候影響評(píng)估模型都非常簡(jiǎn)單，模擬的時(shí)間長(zhǎng)度也有限；而從20世紀(jì)80年代到現(xiàn)在，氣候模式有了長(zhǎng)足發(fā)展，不僅包含完整的大氣情況，而且耦合了海洋、海冰、陸面、植被過(guò)程、碳氮循環(huán)和各種復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程，模擬性能大大提高，水平和垂直分辨率更高，各種物理過(guò)程也更加合理。另外，計(jì)算機(jī)技術(shù)也不可同日而語(yǔ)，當(dāng)年無(wú)法實(shí)現(xiàn)的大規(guī)模計(jì)算，現(xiàn)在已經(jīng)成為可能。舉例而言，1985年，全球頂級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)CRAY-2總共有4個(gè)處理器，其峰值運(yùn)算速度可以達(dá)到每秒1.9億次（GFLOPS）。2005年，IBM發(fā)布藍(lán)色基因超級(jí)計(jì)算機(jī)，其峰值速度已經(jīng)達(dá)到每秒280萬(wàn)億次（TFLOPS），使用6萬(wàn)個(gè)處理器。2016年，中國(guó)“神威·太湖之光”橫空出世，浮點(diǎn)運(yùn)算速度達(dá)到每秒93千萬(wàn)億次（PFLOPS）。30年過(guò)去了，超級(jí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力增加了4.8億倍以上，進(jìn)步神速。

另一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題是，盡管經(jīng)過(guò)幾輪談判和努力，全球核武器數(shù)量在2017年中降低到1.5萬(wàn)件左右，其中僅4000件處于戰(zhàn)備狀態(tài)，該數(shù)值僅為1986年的6%左右，但總量依然不小。此外，擁有核武器的國(guó)家從20世紀(jì)80年代初的8個(gè)增加到9個(gè)，其中，南非退出核武器國(guó)家行列，而巴基斯坦和朝鮮成為有核武器國(guó)家，它們與印度和以色列都未加入《防止核擴(kuò)散條約》（NPT）。擁核國(guó)家和非NPT國(guó)家數(shù)目的增多，意味著不確定性的增大，成為懸在人們頭頂?shù)倪_(dá)摩克利斯之劍。

因而， 在“核冬天”威脅基本解除30年后的今天，人們依然關(guān)注核問(wèn)題，只不過(guò)關(guān)注點(diǎn)放在了以下兩點(diǎn)：第一，冷戰(zhàn)結(jié)束多年，剩余的核武器是否依然可以導(dǎo)致“核冬天”？第二，如果在區(qū)域沖突中發(fā)生小規(guī)模核戰(zhàn)爭(zhēng)（這里所說(shuō)的“小”是相對(duì)于美蘇爭(zhēng)霸期間數(shù)萬(wàn)枚核導(dǎo)彈齊發(fā)的核戰(zhàn)爭(zhēng)），會(huì)導(dǎo)致什么樣的結(jié)果？

對(duì)于這兩個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家們給出了答案，首先，目前剩余的核武器依然可以制造出“核冬天”；而且，新的研究表明，其持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)比人們以前的估計(jì)要久。其次，區(qū)域核戰(zhàn)爭(zhēng)雖然不會(huì)導(dǎo)致“核冬天”，但會(huì)使數(shù)百萬(wàn)/千萬(wàn)人口死于爆炸、核輻射、火災(zāi)，戰(zhàn)爭(zhēng)將導(dǎo)致全球溫度降低、農(nóng)業(yè)受損，并且持續(xù)時(shí)間超過(guò)10年，死于饑饉及其相關(guān)沖突的人數(shù)可能超過(guò)核戰(zhàn)爭(zhēng)本身。endprint