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一场小规模核战争对地球的影响( 二 )

一场小规模核战争对地球的影响
巴基斯坦伊斯兰堡2005年的一次阅兵 ， 一辆车上装有可搭载一枚核弹头的“沙欣II”远程导弹 。 来源：Farooq Naeem/AFP via Getty归根结底 ， 两个团队的结果差异在于他们如何模拟核爆消耗的燃料数量 ， 以及这些燃料如何转化为烟雾 。 “核武器引爆后的事情非常复杂 。 ”洛斯阿拉莫斯国家实验室团队的带头人、物理学家Jon Reisner说 ， “我们有能力模拟爆炸源 ， 也能理解整个燃烧过程 。 我认为我们对可能产生的烟尘数量的估计更为准确 。 ”Reisner也在研究加拿大的那场山火 ， 借此检测他的模型是否能精确计算出燃烧的森林会向大气中释放多少烟雾量 。Robock和同事在期刊回复中也采取了回击[9] 。 他们指出 ， 洛斯阿拉莫斯国家实验室团队模拟燃烧的是一些绿化更多的地区 ， 而不是一座人口稠密的都市 。漆黑深海就在双方争执不下的时候 ， Robock的团队发表了研究结果 ， 报告了核爆炸会产生的一系列影响 。其中包括对海洋的影响 ， 这也是首次对这方面开展分析 ， 团队成员、科罗拉多大学博尔德分校的海洋学家Nicole Lovenduski说 。 当Toon第一次想找她一起做这个项目时 ， 她说 ， “我想的是 ， ‘这看起来是个毫无生气的课题 。 ’”但她被研究的潜在前景打动了 。 她通常研究的是海洋如何在一个逐渐变暖的世界发生改变 ， 而不是一个快速冷却的世界 。Lovenduski和她的同事采用一个前沿气候模型测试了美俄战争的场景 。 她说：“这是一个锤打场景 ， 你要锤打整个地球系统 。 ”她发现 ， 核战争之后的一到两年 ， 全球变冷会削弱海洋的碳吸收能力 ， 导致它们的pH值飙升 。 这与当前发生的情况正好相反——目前 ， 海洋不断吸收大气二氧化碳 ， 海水的酸性也持续增加 。她还在研究这对文石的影响 。 文石是海水中的一种矿物质 ， 海洋生物需要用它生成外壳 ， 保护自己 。 团队发现 ， 核冲突发生的两到五年后 ， 在漆黑寒冷的海洋里 ， 文石会越来越少 ， 让生物面临生存风险[2] 。模拟显示在珊瑚礁区域 ， 比如太平洋西南部和加勒比海 ， 文石发生的某些变化最大 。 这说明那些已经受制于气候变暖和海水酸化压力的珊瑚礁生态系统 ， 可能会在核冬天受到极其严重的影响 。 “海洋系统的这些变化 ， 以前从没有人考虑过 。 ”Lovenduski说 。对海洋的影响还不止这些 。 罗格斯大学研究生Joshua Coupe说 ， 核战争之后的几年里 ， “核尼诺”（Nuclear Niño）现象会席卷整个太平洋 。 “核尼诺”是厄尔尼诺的加强版 。 如果真的发生美俄核战 ， 灰暗的天空会让信风转向 ， 太平洋东部水量增加 。 就像发生厄尔尼诺一样 ， 干旱和暴雨会侵袭世界的大部分地区 ， 时间可达7年之久 ， 这是Coupe去年12月在美国地球物理学会（American Geophysical Union）会议上的报告 。除了海洋以外 ， 研究团队发现陆地作物和粮食供应也会受到极大的影响 。 NASA食品安全研究员Jonas Jägermeyr利用6个前沿作物模型 ， 评估了农业将如何度过核冬天 。 他和同事不久前在《美国科学院院报》（PNAS）上发表了他们的研究结果[1]：即使是相对小规模的印巴战争 ， 也会给世界其他地方带来灾难性的后果 。 在五年时间里 ， 玉米将减产13% ， 小麦减产11% ， 大豆减产17% 。受到冲击最大的可能是中纬度地区 ， 包括美国中西部和乌克兰这些粮食主产区 。 粮食储备会在一到两年内耗尽 。 Jägermeyr表示 ， 大部分国家可能无法从其他地区进口食物 ， 因为这些地区基本也是颗粒无收 。 他说这是迄今分析核战争后续对粮食供应影响的最详实的一项研究 。 研究人员没有计算到底有多少人会挨饿 ， 但表示接踵而至的饥荒将打破历史纪录 。明尼苏达大学的食品安全研究员Deepak Ray说 ， 农民可能会改在全球受核冬天影响较少的地区种植玉米、小麦和大豆 。 这种应变也许有助于缓冲粮食所受的冲击 ， 但只能带来部分缓解 。 本质上 ， 发动一场动用不到全球1%核武器的战争也会重创地球的粮食供应 。Jägermeyr说：“最惊人的发现是 ， 即使是一场小规模核战 ， 也会给全球造成灾难性的影响 。 ”参考文献：1.Jägermeyr, J. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA https://doi.org/10.1073/pnas.1919049117 (2020).2.Lovenduski, N. S. et al. Geophys. Res. Lett.47, 3 (2020).3.Crutzen, P. J. & Birks, J. W. Ambio 11, 114–125 (1982).4.Turco, R. P., Toon, O. B., Ackerman, T. P., Pollack, J. B. & Sagan, C. Science 222, 1283–1292 (1983).5.Schneider, S. H. & Thompson, S. L. Nature333, 221–227 (1988).6.Toon, O. B. et al. Sci. Adv. 5, eaay5478 (2019).7.Yu, P. et al. Science 365, 587–590 (2019).8.Reisner, J. et al. J. Geophys. Res. Atmos.123, 2752–2772 (2018).9.Robock, A., Toon, O. B. & Bardeen, C. G. J. Geophys. Res. Atmos. 124, 12953–12958 (2019).原文以How a small nuclear war would transform the entire planet 为标题发表在2020年3月16日的《自然》新闻特写版块© natureNature|doi:10.1038/d41586-020-00794-y


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