低当量核武器引发的核战争
核战争引发的灾难性气候变化和大范围臭氧层的耗竭
如果在城市和工业区引爆核弹，将会产生巨大的火灾。一切可见物体都开始燃烧，随后产生上百万吨的浓厚黑烟。这些黑烟迅速地上升至云层，进入平流层，在那里阻挡照射到地球表面的温暖阳光。太阳光将使大气层的上部显著升温，进而引起臭氧保护层的大量耗竭。随后，核黑暗将使地球表面的温度急剧下降至冰河时期的水平。
核战争导致的核黑暗和全球变冷（伴随大量的放射活性尘、发热源、及臭氧层的耗竭）的情景于1983年被首次定义为“核冬天”。最初的研究推测，核火焰风暴产生的烟尘会在平流层停留一年。2006年，研究人员通过现代化先进的计算机模型证明这种全球范围的大气烟尘层可维持十年。
与二十世纪八十年代的推测相比，由于烟尘层的实际停留时间会更长，那么即使相对少量的烟尘也可对全球气候和大气臭氧层产生巨大的冲击，后者可以阻挡紫外线辐射。科学家们推测，即使是一个地区性的核冲突也可产生足够的烟尘，进而引起全球平均地表温度的显著降低、降雨量的减少、及到达地球表面紫外线辐射的明显增加。
换言之，在诸如印度和巴基斯坦间的核战争中，产生的大量烟尘将使蓝天变成灰暗。虽然由这种规模的烟尘造成阻断阳光的程度，不会进一步造成地球的黑暗，或是核冬天（伴随数千枚战略核武器爆炸的核战争），但是这样的地区性核战争仍能通过其对农业生产方面的负面效应，而对人类造成灾难性的影响。
由相当于广岛原子弹爆炸威力（一万五千吨）的低当量核武器引发的核战争
2006年，美国的研究人员采用美国国家航空航天局计算机模型（1E型，该模型也被用于预测全球变暖气候变化的政府间分组会议）评估可能发生在亚热带地区的局部核战争产生的影响。相当于50倍广岛原子弹核当量（每枚相当于一万五千吨的爆炸当量）的核武器在每个参战国家的最大城市中引爆（总量100枚核弹爆炸）。
研究推测，核爆炸将在战区夺走两千万人的生命，相当于第二次世界大战死亡总人数的一半。核冲突还将明显破坏全球的气候环境。从燃烧的城市中产生的五百万吨烟尘将迅速上升到平流层中，并在两周内形成覆盖全球的烟尘罩，且可维持十多年的时间。
第2天
第8天
第64天，10%的太阳光被阻挡
经计算机模型推算，平流层的烟尘罩将阻挡7-10% 到达地球表面的温暖阳光。 烟尘层下方的温度将比过去1000年间的最低气温还要低。农作物生长的季节缩短30天，很多地区平均降雨量显著减少，在亚洲季风区降雨量可能会降低40%。
如此迅速、剧烈的气候变化将对已经处于过去五十年间最低水平的全球粮食储备造成严重的冲击。 9全球小麦主要出口国（如：加拿大）的小麦种植专家们可能会停工几年。目前处于饥饿边缘的七亿贫民，同那些严重依赖小麦进口的国家的人民一起将随着粮食储备的耗竭而面临大范围的饥荒，随之将出现粮食价格暴涨和囤积的现象。预测这种情况的最终结果将是全球范围的核饥荒。在核冲突引发灾难性气候变化后的第二年，将会有超过10亿人死亡。
大气臭氧层的破坏和有害紫外线辐射的增加
位于平流层内的烟尘罩将会严重破坏臭氧保护层。2008年的研究预测，地区性核冲突产生的烟尘（如上所述）将使臭氧损失25%，全球的大气臭氧层将下降至类似目前南极洲上空臭氧空洞的程度。中纬度地区紫外线辐射指数将上升42-108%，其结果将使皮肤白皙的人在不到7分钟的时间内被烧伤。在高纬度偏北地区，紫外线辐射指数将上升130-290%，将使烧伤时间由现在的32-43分钟缩短至8-19分钟。
5000万吨烟雾进入平流层1年后的全球温度
小规模核战争（印巴冲突）后夏季温度变化（°C）
印度和巴基斯坦最大城市的100枚广岛大小的核武器爆炸后，向平流层注入500万吨烟雾后，地面空气温度发生变化[针对5Tg标准案例]。烟雾喷射后第一年的6月、7月和8月的平均温度。对陆地的影响最大，但对热带海洋的影响也很大。南极洲的暖化是一个很小的区域，是正常冬季年际变率的一部分，并不显著。
局部核战争地区性的影响
核爆炸释放的烟尘将造成的灾难性的全球变冷，这就是核冬天的景象。而数以万计核武器的爆炸将导致维系地球上生命的生态系统崩溃。这一致命后果促使美苏认识到核战争中没有赢家，也根本不应该发生。
虽然这种危险现在似乎遥远，但并不表示它不会出现。自从在20世纪80年代核冬天的概念被首次提出后，美俄通过消减核武器协议已经销毁了全球核武库中三分之二的核武器。 但是，目前世界上仍有超过25,000枚核弹头，这也足够引发多次核冬天了。
直到最近，研究人员提出了一个未经核对的局部核战争的预测，它将导致令人难以接受的成千上万人的伤亡和史无前例的局部范围的破坏，但不会导致在全球性范围的生态效应。气候学家的最新研究证明那些假设是错误的。理由是虽然一次局部核战争将引爆核当量在100枚广岛原子弹威力的核武器-大约全球核武库的0.3%，但是也足以对全球气候产生可怕的持久影响。
该项研究描述了在南亚大陆可能发生的地区性核战争的后果，假设引爆的核武器数目以当前估计的印度-巴基斯坦核武库的总和为参考。 研究中描述的情况仅作例证。除已经拥有核武器的九个国家之外， 全球还有32个国家拥有足够的用于制造核武器的可裂变核原料，形成几个其他的核战争危险地区，这些足够用于摧毁无核国家。在印度和巴基斯坦的人口和经济活动密集的大城市，很可能成为核冲突中的被攻击目标。对南亚可能爆发的一次核战争的测试结果显示，100枚一万五千吨核当量的核弹将在印度和巴基斯坦武库之间引爆，其结果可能会即时产生毁灭性的影响-2000万人的伤亡，这个数字相当于二次世界大战六年期间全世界伤亡的一半。 另外，大气层中烟尘，将对其中心城市的经济造成长期无法摆脱的严重后果。
美俄高当量战略核武器引发的核战争
美国和俄罗斯核武库中处于发射状态的高当量战略核武器的爆炸威力将超过地区性核战争引爆的低当量核弹威力至少500倍。大部分战略核武器目前都处于高警戒状态（在2009年，美国和俄罗斯保留着超过2000枚高警戒状态核弹头）。事实上， 两国的陆基弹道导弹都可以在30秒到3分钟内发射， 这也确切的证明两国一直奉行预警即发射政策
2008年的研究推测，在大都市引爆4400枚战略核弹将导致七亿七千万人迅速死亡，并释放一亿八千万吨浓厚黑烟。 核爆炸发生十天后，烟尘将形成浓密的、 覆盖全球的平流层烟尘罩，随之将阻挡70%到达北半球的阳光和35%到达南半球的阳光。
稍后的核黑暗将使北半球大部分地区温度迅速降低≥20摄氏度（36华氏），在欧亚大陆的许多地方温度将下降30摄氏度（54华氏）（图2）.在北半球的最大的农作物产区，日间最低气温将下降至冰点，并持续1至3年。全球平均地表温度将下降至一万八千年前距今最近的冰川时期的水平。
全球地表温度的骤然下降将减弱全球的水文循环， 同时温度的改变将使北半球夏季季风循环停止。结果， 全球降雨量将会减少45%。
灾难性的气候变化和臭氧耗竭将持续十年缩减农作物的生长季节。在核战争爆发的中心地区将会维持数十年，甚至几个世纪。 在如此情况下，整个人类和大部分的动物种群可能将死于饥饿。.
在一次大规模的核冲突爆发后，将有一亿五千万吨的烟尘进入平流层
随着一次大规模的美-俄核战争的爆发，核爆炸将在城市和工业区产生巨大的火灾，释放一亿五千万吨烟尘升入平流层，并迅速播散到世界各地，在南北半球形成了巨大的烟尘罩。烟尘将在平流层停留数年，并且阻拦阳光到达地球表面。新的研究预测，即使2012年以前美俄依照SORT协议（ Strategic Offensive Reductions Treaty，消减战略进攻性核武器）大幅度消减核武库中核武器的数量，这种平流层烟尘沉积仍然有可能发生。
在一亿五千万吨的烟尘进入平流层后的一年，全球降水量减少
在一亿五千万吨烟尘进入平流层后降水量的变化(毫米/天)，烟尘进入平流层后的第一年，6月、7月和8月平均降水量情况。大部分地区，特别是北美洲，亚洲和非洲受夏天季风影响的地区的降水量将大大减少。
总结：
- 美-俄核战争能产生出一亿五千万吨烟尘
- 高警戒状态的2600枚美-俄战略核弹可以在2到3分钟内发射攻击在美国、欧洲和俄罗斯的目标(以及其他有战略价值的目标)。
- 余下7600枚已部署待命状态的美俄战略核弹头也会被发射，实施报复性核反击。
在美国、欧洲和俄罗斯数百座大都市的几万或几十万平方英里/公里的市区，将被巨大的核火焰风暴吞没。 - 一亿五千万吨核火焰风暴产生的烟尘上升到云层，进入平流层，并迅速传播到世界各地，形成浓密的平流层烟尘罩。烟尘将持续多年阻挡和吸收阳光。
- 烟尘将阻挡高达70%到达在北半球地面的阳光，并且会阻挡高达35%到达南半球的阳光。
由于失去了温暖的阳光，地球表面的温度将变得如同1.8万年前最后一个冰河时代一样寒冷。
在北美洲的大面积地区将会有超过20ºC快速降温，在欧亚大陆的更多地区有超过30ºC降温，包括所有的农业区 - 平流层中一亿五千万吨的烟尘，将使北半球最大农业区的每日最低温度在1到3年内降到冰点。而夜间的毁灭性霜冻将让农作物停止生长。
- 由于长期寒冷，全球平均降水量将减少45%。
- 农作物的生长季节将被严重破坏并持续多年。
- 具有保护作用的臭氧层也将遭受大规模地破坏，强烈的有害紫外线辐射将穿过大气层直接到达地球表面。
- 大量放射性尘物将引起地区性和全球范围的播散。核武器攻击地区的长寿命同位素物质也急剧增加。
- 核火灾中释放的毒性烟雾将环绕地球表面形成巨大的烟尘罩。同时大量的工业化学物质也将进入周围环境中。
- 伴随强烈的紫外光照射、大量放射性尘物和大量工业化学制品毒素的释放，大多数生物在骤然的温度改变和降水量的变化下是不可能生存的。
- 已经不堪负荷的陆地和海洋生态系将会崩溃。
- 农作物无法生长，大多数人死于饥饿。
- 大量物种将在地球上绝迹，类似于发生在65百万年前，小行星撞击地球使恐龙灭绝(70%种类绝种，包括体重超过25公斤所有动物)的情况。
- 生活在地下掩体的人们，即使备足多年的食物、水、能源和医疗物资，在如此恶劣的核战争后的环境里也很难生存下去。
结论
由地区性核冲突导致的气候变化将使数亿远离战争区域的人们失去生命。而由美国和俄罗斯战略核武库引发的核战争将会威胁到人类物种的持续生存。
然而无论是美国、俄罗斯，还是其他有核国家都未曾官方评估过核战争对全球的气候和生态系统的影响。的确是时候公开的采取行动并接受公众的讨论了。 有核国家应根据其本身的核武库爆炸威力做出环境评估报告。
在对“是否需要一个无核世界”的激辩中，核战争导致的灾难性气候变化势必将成为最主要的议题。该讨论必然包含可能制造危险的全部有核国家，包括美国和俄罗斯。而对于战略核武器库可能造成的生物种群灭绝的潜在威胁的错误认识和描述，将从根本上改变迫在眉睫的核武器现状，并阻碍销毁核武器谈判的顺利进行
始终将核武器置于随时准备发射的状态，将为人类搭建一个维护良好的自我毁灭机制。有些政府或国家正试图使核武器的存在合法化。在全球范围近乎自杀的核战争中，将没有赢家。
因此，美国和俄罗斯必须意识到，在核战争准备、及“成功”进行首次核攻击等方面的无动于衷，最终将毁掉整个世界-包括自己国家-的生存环境。他们必须放弃首先使用核武器的策略，解除高度警戒状态的核武器（其可能通过预警即发射的政策轻易引发偶然性核战争），并且拆除他们核武库中上万的核武器。
核武器无法为国家的安全提供足够的保障，因为核威慑的一个单一失误就可以毁灭整个人类文明。除非核威慑可以永远毫无差错的运行，否则最终核武器仍将被用于冲突之中。我们必须在核武器毁灭我们之前将其彻底销毁。
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