Kärnkraftsvinter

Kärnvapenvinter är en allvarlig och långvarig global klimatisk kyleffekt som antas inträffa efter utbredda eldstormar efter ett storskaligt kärnvapenkrig . Hypotesen är baserad på det faktum att sådana bränder kan injicera sot i stratosfären , där det kan blockera en del direkt solljus från att nå jordens yta. Det spekuleras i att den resulterande nedkylningen skulle leda till omfattande missväxt och svält . När forskare utvecklar datormodeller av kärnkraftsvinterscenarier använder forskare den konventionella bombningen av Hamburg och eldstormen i Hiroshima under andra världskriget som exempel på fall där sot kan ha injicerats i stratosfären, tillsammans med moderna observationer av naturliga, stora skogsbränder - eldstormar.

Allmän

"Kärnkraftsvinter", eller som det ursprungligen kallades "nukleär skymning", började betraktas som ett vetenskapligt begrepp på 1980-talet, efter att det stod klart att en tidigare hypotes, att eldklotsgenererade NOx-utsläpp skulle förstöra ozonskiktet , var förlorar trovärdighet. ^{[ citat behövs ]} Det var i detta sammanhang som de klimatiska effekterna av sot från bränder blev det nya fokuset för de klimatiska effekterna av kärnvapenkrig. I dessa modellscenarier antogs olika sotmoln som innehåller osäkra mängder sot bildas över städer, oljeraffinaderier och mer lantliga missilsilos . När mängden sot har bestämts av forskarna, modelleras klimateffekterna av dessa sotmoln. Termen "nukleär vinter" var en neologism som myntades 1983 av Richard P. Turco med hänvisning till en endimensionell datormodell skapad för att undersöka idén om "nuklear twilight". Denna modell förutspådde att enorma mängder sot och rök skulle förbli uppe i luften i storleksordningen av år, vilket skulle orsaka en kraftig temperatursänkning över hela planeten.

Efter att förutsägelserna om effekterna av oljebränderna i Kuwait 1991 misslyckades , som gjordes av det primära teamet av klimatologer som förespråkade hypotesen, gick över ett decennium utan några nya publicerade artiklar om ämnet. På senare tid har samma team av framstående modellbyggare från 1980-talet åter börjat publicera utdata från datormodeller. Dessa nyare modeller ger samma allmänna fynd som deras gamla, nämligen att antändningen av 100 eldstormar, var och en jämförbar i intensitet med den som observerades i Hiroshima 1945, skulle kunna ge en "liten" kärnvapenvinter. Dessa eldstormar skulle resultera i injicering av sot (särskilt svart kol ) i jordens stratosfär, vilket skulle ge en anti-växthuseffekt som skulle sänka jordens yttemperatur . Allvarligheten av denna nedkylning i Alan Robocks modell tyder på att de kumulativa produkterna från 100 av dessa eldstormar skulle kunna kyla det globala klimatet med cirka 1 °C (1,8 °F), vilket i stort sett eliminerar omfattningen av antropogen global uppvärmning under de kommande ungefär två eller tre år. Robock har inte modellerat detta, men har spekulerat i att det skulle få globala jordbruksförluster som en konsekvens.

Eftersom kärnkraftsanordningar inte behöver detoneras för att antända en eldstorm, är termen "kärnkraftsvinter" något av en felaktig benämning. Majoriteten av artiklar som publicerats i ämnet anger att kärnvapenexplosioner utan kvalitativ motivering är orsaken till de modellerade eldstormseffekterna. Det enda fenomen som modelleras av dator i de nukleära vintertidningarna är det klimatpådrivande medlet av brandstormsot, en produkt som kan antändas och formas med en myriad av medel. Även om det sällan diskuteras, säger förespråkarna av hypotesen att samma "nukleära vinter"-effekt skulle inträffa om 100 storskaliga konventionella eldstormar antändes.

Ett mycket större antal eldstormar, i tusental, ^{[ misslyckad verifiering ]} var det första antagandet av datormodellerare som myntade termen på 1980-talet. Dessa spekulerades vara ett möjligt resultat av någon storskalig användning av motvärde luftsprängande kärnvapenanvändning under ett amerikansk-sovjetiskt totalt krig . Detta större antal eldstormar, som i sig inte är modellerade, framställs som att de orsakar nukleära vinterförhållanden som ett resultat av röken som matas in i olika klimatmodeller, med djupen av kraftig kylning som varar så länge som ett decennium. Under denna period kan sänkningarna av medeltemperaturen på sommaren vara upp till 20 °C (36 °F) i centrala jordbruksregioner i USA, Europa och Kina, och så mycket som 35 °C (63 °F) i Ryssland. Denna kylning skulle produceras på grund av en 99% minskning av den naturliga solstrålningen som når planetens yta under de första åren, och gradvis försvinner under loppet av flera decennier.

På den grundläggande nivån, sedan tillkomsten av fotografiska bevis på höga moln fångades, var det känt att eldstormar kunde injicera sotrök/ aerosoler i stratosfären, men livslängden för denna mängd aerosoler var en stor okänd. Oberoende av teamet som fortsätter att publicera teoretiska modeller om kärnkraftsvinter, 2006, fann Mike Fromm från Naval Research Laboratory experimentellt att varje naturlig förekomst av en massiv eldstorm, mycket större än den som observerades vid Hiroshima, kan producera mindre "kärnkrafter vinter" effekter, med kortlivade, ungefär en månad av en nästan omätbar sänkning av yttemperaturer, begränsade till halvklotet som de brann i. Detta är något analogt med de frekventa vulkanutbrotten som injicerar sulfater i stratosfären och därigenom producerar mindre, även försumbara, vulkaniska vintereffekter .

En svit av satellit- och flygplansbaserade instrument för brandstorm-sotövervakning ligger i framkant av försöken att exakt bestämma livslängden, kvantiteten, injektionshöjden och optiska egenskaper hos denna rök. Information om alla dessa egenskaper är nödvändig för att verkligen fastställa längden och svårighetsgraden av den kylande effekten av brandstormar, oberoende av de nukleära vinterdatormodellerna. ^{[ av vem? ]}

För närvarande, från satellitspårningsdata, verkar det som att stratosfäriska rökaerosoler försvinner inom en tidsperiod på under cirka två månader. Förekomsten av en tipppunkt till ett nytt stratosfäriskt tillstånd där aerosoler inte skulle avlägsnas inom denna tidsram återstår att fastställa.

Mekanism

Bild på ett pyrocumulonimbusmoln taget från ett kommersiellt flygplan som kryssar omkring 10 km. Under 2002 upptäckte olika avkänningsinstrument 17 distinkta pyrocumulonimbusmolnhändelser bara i Nordamerika .

Det nukleära vinterscenariot antar att 100 eller fler stadseldstormar antänds av kärnvapenexplosioner , och att eldstormarna lyfter stora mängder sotig rök in i den övre troposfären och den nedre stratosfären av rörelsen som erbjuds av pyrocumulonimbusmolnen som bildas under en brandstorm. Vid 10–15 kilometer (6–9 miles) över jordens yta kan absorptionen av solljus ytterligare värma sotet i röken och lyfta en del eller allt av det in i stratosfären, där röken kan kvarstå i flera år om det inte finns någon regn för att tvätta bort det. Denna aerosol av partiklar kan värma upp stratosfären och förhindra en del av solens ljus från att nå ytan, vilket gör att yttemperaturen sjunker drastiskt. I detta scenario förutsägs det ^{[ av vem? ]} att ytluftens temperaturer skulle vara samma som eller kallare än en viss regions vinter i månader till år i sträck.

Det modellerade stabila inversionsskiktet av hett sot mellan troposfären och den höga stratosfären som producerar anti-växthuseffekten döptes till "Smokeosphere" av Stephen Schneider et al. i deras tidning från 1988.

Även om det är vanligt i klimatmodellerna att överväga stadseldstormar, behöver dessa inte antändas av kärnkraftsanordningar; mer konventionella antändningskällor kan istället vara eldstormarnas gnista. Inför den tidigare nämnda solvärmeeffekten styrs sotets insprutningshöjd av hastigheten för energiutsläpp från eldstormens bränsle, inte storleken på en initial kärnexplosion. Till exempel svampmolnet från bomben som släpptes på Hiroshima en höjd av sex kilometer (mitttroposfären) inom några minuter och försvann sedan på grund av vindar, medan de enskilda bränderna i staden tog nästan tre timmar att bilda en eldstorm och producera ett pyrocumulusmoln , ett moln som antas ha nått övre troposfäriska höjder, eftersom eldstormen under sina många timmars brinnande släppte ut uppskattningsvis 1000 gånger bombens energi.

Eftersom brandeffekterna av en kärnvapenexplosion inte uppvisar några särskilt karakteristiska särdrag, uppskattas det av de med strategisk bombningserfarenhet att eftersom staden var en brandstormrisk, orsakade samma brandhärdighet och byggnadsskador i Hiroshima av en kärnvapen på 16 kiloton. bomb från en enda B-29 bombplan kunde ha producerats istället genom konventionell användning av cirka 1,2 kiloton brandbomber från 220 B-29:or fördelade över staden .

Medan eldstormarna i Dresden och Hiroshima och massbränderna i Tokyo och Nagasaki inträffade inom bara några månader 1945, inträffade den mer intensiva och konventionellt upplysta Hamburg-eldstormen 1943. Trots separationen i tid brann våldsamheten och området, ledande modellerare av hypotesen ange att dessa fem bränder potentiellt placerade fem procent så mycket rök i stratosfären som de hypotetiska 100 kärnvapenbränder som diskuteras i moderna modeller. Även om man tror att de modellerade klimatkylningseffekterna från massan av sot som injicerades i stratosfären av 100 eldstormar (en till fem miljoner ton ) skulle ha kunnat upptäckas med tekniska instrument under andra världskriget, men fem procent av det skulle inte ha varit möjligt att observera vid den tidpunkten.

Tidskala för borttagning av aerosol

Rök som stiger upp i Lochcarron , Skottland , stoppas av ett överliggande naturligt lågnivåinversionslager av varmare luft (2006).

Den exakta tidsskalan för hur länge denna rök finns kvar, och därmed hur allvarligt denna rök påverkar klimatet när den väl når stratosfären, beror på både kemiska och fysiska borttagningsprocesser.

Den viktigaste fysiska borttagningsmekanismen är " rainout ", både under den "branddrivna konvektionspelaren ", som ger " svart regn " nära brandplatsen, och nederbörd efter konvektionsplymens spridning, där röken inte längre finns koncentrerad och sålunda tros "våtborttagning" vara mycket effektivt. Dessa effektiva borttagningsmekanismer i troposfären undviks dock i Robock 2007-studien, där solvärme modelleras för att snabbt lufta sotet in i stratosfären, "avträna" eller separera de mörkare sotpartiklarna från eldmolnens vitare vattenkondensering .

Väl i stratosfären är de fysiska borttagningsmekanismerna som påverkar tidsskalan för sotpartiklarnas vistelse hur snabbt aerosolen av sot kolliderar och koagulerar med andra partiklar via Brownsk rörelse och faller ut ur atmosfären via gravitationsdriven torr avsättning , och tid det tar för den "foretiska effekten" att flytta koagulerade partiklar till en lägre nivå i atmosfären. Oavsett om det sker genom koagulering eller den foretiska effekten, när aerosolen av rökpartiklar är på denna lägre atmosfäriska nivå, molnsådd börja, vilket tillåter nederbörd att tvätta rökaerosolen ur atmosfären genom den våta avsättningsmekanismen .

De kemiska processer som påverkar avlägsnandet är beroende av atmosfärskemins förmåga att oxidera rökens kolhaltiga komponent, via reaktioner med oxidativa ämnen som ozon och kväveoxider , som båda finns på alla nivåer i atmosfären, och som förekommer även vid högre koncentrationer när luft värms upp till höga temperaturer.

Historiska data om uppehållstider för aerosoler, om än en annan blandning av aerosoler , i det här fallet stratosfäriska svavelaerosoler och vulkanaska från megavulkanutbrott , tycks vara i en tidsskala på ett till två år, men interaktioner mellan aerosol och atmosfär är fortfarande dåligt förstådd.

Sotegenskaper

Sotiga aerosoler kan ha ett brett utbud av egenskaper, såväl som komplexa former, vilket gör det svårt att bestämma deras utvecklande atmosfäriska optiska djupvärde . Förhållandena som finns under skapandet av sotet tros vara avsevärt viktiga när det gäller deras slutliga egenskaper, med sot som genereras på det mer effektiva spektrumet av förbränningseffektivitet som anses nästan "elementärt kimrök ", medan det är i den mer ineffektiva änden av förbränningsspektrat , större mängder partiellt förbränt /oxiderat bränsle förekommer. Dessa delvis brända "organiska ämnen" som de kallas, bildar ofta tjärbollar och brunt kol under vanliga skogsbränder med lägre intensitet, och kan också belägga de renare svarta kolpartiklarna. Men eftersom sotet av största vikt är det som injiceras till de högsta höjderna genom eldstormens pyrokonvektion – en eld som matas med stormkraftiga luftvindar – uppskattas det att majoriteten av sotet under dessa förhållanden är mer oxiderat svart kol.

Konsekvenser

Diagram erhållet av CIA från det internationella seminariet om kärnvapenkrig i Italien 1984. Det visar resultaten av sovjetisk 3-D-datormodellforskning om kärnvapenvinter från 1983, och även om den innehöll liknande fel som tidigare västerländska modeller, var den den första 3- D-modell av kärnkraftsvinter. (De tre dimensionerna i modellen är longitud, latitud och höjd.) Diagrammet visar modellens förutsägelser av globala temperaturförändringar efter ett globalt kärnkraftsutbyte. Den översta bilden visar effekter efter 40 dagar, den nedersta efter 243 dagar. En medförfattare var pionjären Vladimir Alexandrov som modellerar nukleär vinter . Alexsandrov försvann 1985. Från och med 2016 finns det fortfarande pågående spekulationer från vännen Andrew Revkin om fulspel relaterat till hans arbete.

Klimateffekter

American Geophysical Unions årliga möte i december 2006 fann att även ett småskaligt, regionalt kärnvapenkrig skulle kunna störa det globala klimatet i ett decennium eller mer. I ett regionalt kärnvapenkonfliktscenario där två motsatta nationer i subtroperna vardera skulle använda 50 kärnvapen i Hiroshimastorlek (cirka 15 kiloton vardera) på stora befolkningscentra, uppskattade forskarna att så mycket som fem miljoner ton sot skulle släppas ut, vilket skulle producera en avkylning på flera grader över stora områden i Nordamerika och Eurasien, inklusive de flesta spannmålsodlande regionerna. Nedkylningen skulle pågå i åratal och, enligt forskningen, skulle den kunna vara "katastrofal", vilket skulle störa jordbruksproduktion och matinsamling i synnerhet i länder med högre latitud.

Ozonförlust

Nukleära detonationer producerar stora mängder kväveoxider genom att bryta ner luften runt dem. Dessa lyfts sedan uppåt genom termisk konvektion. När de når stratosfären kan dessa kväveoxider katalytiskt bryta ner det ozon som finns i denna del av atmosfären. Ozonnedbrytning skulle tillåta en mycket större intensitet av skadlig ultraviolett strålning från solen att nå marken. En studie från 2008 av Michael J. Mills et al., publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences, fann att ett kärnvapenutbyte mellan Pakistan och Indien med deras nuvarande arsenaler kan skapa ett nära-globalt ozonhål , vilket kan utlösa hälsoproblem för människor och orsakar miljöskador i minst ett decennium. Den datormodellerade studien tittade på ett kärnvapenkrig mellan de två länderna som involverade 50 kärntekniska anordningar i Hiroshima-storlek på varje sida, som producerade massiva stadsbränder och luftade så mycket som fem miljoner metriska ton sot cirka 80 kilometer in i stratosfären . Sotet skulle absorbera tillräckligt med solstrålning för att värma omgivande gaser, vilket ökar nedbrytningen av det stratosfäriska ozonskiktet som skyddar jorden från skadlig ultraviolett strålning, med upp till 70 % ozonförlust på nordliga höga breddgrader.

Kärnkraftsommar

En "kärnkraftssommar" är ett hypotesiskt scenario där, efter att en kärnkraftsvinter orsakad av aerosoler som införts i atmosfären som skulle förhindra solljus från att nå lägre nivåer eller ytan, har avtagit, en växthuseffekt sedan uppstår på grund av koldioxid som frigörs vid förbränning och metan som frigörs från sönderfallet av det organiska materialet och metan från dött organiskt material och lik som frös under den nukleära vintern.

Ett annat mer sekventiellt hypotetiskt scenario, efter sedimenteringen av de flesta aerosoler inom 1–3 år, skulle kyleffekten övervinnas av en uppvärmningseffekt från växthusuppvärmningen, vilket skulle höja yttemperaturerna snabbt med många grader, tillräckligt för att orsaka döden av mycket om inte det mesta av livet som hade överlevt nedkylningen, varav mycket är mer känsligt för temperaturer som är högre än normalt än för temperaturer som är lägre än normalt. Kärndetonationerna skulle frigöra CO ₂ och andra växthusgaser från förbränning, följt av mer utsläpp från sönderfallet av dött organiskt material. Detonationerna skulle också föra in kväveoxider i stratosfären som sedan skulle utarma ozonskiktet runt jorden.

Det finns andra mer enkla hypotetiska versioner av hypotesen att kärnvapenvinter kan ge vika för en kärnkraftssommar. De höga temperaturerna i kärnkraftseldkloten skulle kunna förstöra ozongasen i mellanstratosfären.

Historia

Tidigt arbete

Svampmolnhöjden som en funktion av explosiv avkastning detonerade när ytan spricker . Som kartlagt krävs avkastning åtminstone i megatonintervallet för att lyfta damm/ nedfall i stratosfären. Ozon når sin maximala koncentration på cirka 25 km (ca 82 000 fot) på höjden. Ett annat sätt att komma in i stratosfären är från kärnvapendetonationer på hög höjd , ett exempel på vilka inkluderar det sovjetiska testet nr. #88 på 10,5 kiloton från 1961, detonerat vid 22,7 km. Amerikanska högavkastande övre atmosfäriska tester, teak och apelsin bedömdes också för deras ozonförstörande potential. 0 = Cirka höjd kommersiella flygplan 1 = Fat Man 2 = Castle Bravo

1952, några veckor före Ivy Mike (10,4 megaton ) bombtestet på Elugelab Island, fanns det farhågor om att aerosolarna som lyftes av explosionen kunde kyla jorden. Major Norair Lulejian, USAF , och astronomen Natarajan Visvanathan studerade denna möjlighet och rapporterade sina fynd i Effekter av supervapen på världens klimat, vars distribution var hårt kontrollerad. Denna rapport beskrivs i en rapport från 2013 från Defense Threat Reduction Agency som den första studien av konceptet "nukleär vinter". Det indikerade ingen nämnvärd risk för explosionsinducerade klimatförändringar.

Implikationerna för det civila försvaret av ett stort antal ytexplosioner av vätebombsexplosioner på Pacific Proving Ground- öar som Ivy Mike 1952 och Castle Bravo (15 Mt) 1954 beskrevs i en rapport från 1957 om The Effects of Nuclear Weapons , redigerad av Samuel Glasstone . Ett avsnitt i den boken med titeln "Nuclear Bombs and the Weather" säger: "Det stoft som växte upp vid allvarliga vulkanutbrott , som det vid Krakatoa 1883, är känt för att orsaka en märkbar minskning av solljuset som når jorden ... Mängden av skräp från [jord eller annan yta] som finns kvar i atmosfären efter explosionen av ens de största kärnvapnen är förmodligen inte mer än ungefär en procent eller så av det som uppstod av Krakatoa-utbrottet. Vidare visar solstrålningsrekord att ingen av kärnvapen Hittills har explosioner resulterat i någon detekterbar förändring i direkt solljus som registrerats på marken." US Weather Bureau ansåg 1956 det som tänkbart att ett tillräckligt stort kärnvapenkrig med ytdetonationer i megatonsträcka kunde lyfta upp tillräckligt med jord för att orsaka en ny istid .

I 1966 års RAND Corporation - memorandum The Effects of Nuclear War on the Weather and Climate av ES Batten, samtidigt som den i första hand analyserar potentiella dammeffekter från ytsprängningar, noterar den att "utöver effekterna av skräpet kan omfattande bränder antända av kärnvapendetonationer ändra områdets ytegenskaper och modifiera lokala vädermönster ... dock är en mer ingående kunskap om atmosfären nödvändig för att bestämma deras exakta natur, omfattning och storlek."

I USA:s nationella forskningsråds (NRC) bok Long-Term Worldwide Effects of Multiple Nuclear-Weapons Detonations publicerad 1975, sägs det att ett kärnvapenkrig som involverar 4 000 Mt från nuvarande arsenaler förmodligen skulle avsätta mycket mindre damm i stratosfären än Krakatoa utbrott, att bedöma att effekten av damm och kväveoxider sannolikt skulle vara en lätt klimatkylning som "sannolikt skulle ligga inom normal global klimatvariation, men möjligheten till klimatförändringar av mer dramatisk karaktär kan inte uteslutas".

I rapporten från 1985, The Effects on the Atmosphere of a Major Nuclear Exchange, hävdar Committee on the Atmospheric Effects of Nuclear Explosions att en "plausibel" uppskattning av mängden stratosfäriskt damm som injiceras efter en ytsprängning på 1 Mt är 0,3 teragram, varav 8 procent skulle ligga inom mikrometerområdet . Den potentiella kylningen från jorddamm undersöktes igen 1992, i en rapport från US National Academy of Sciences (NAS) om geoteknik , som uppskattade att cirka 10 ¹⁰ kg (10 teragram) stratosfäriskt injicerat jorddamm med partikelkorndimensioner på 0,1 till 1 mikrometer skulle krävas för att mildra uppvärmningen från en fördubbling av atmosfärisk koldioxid, det vill säga för att producera ~2 °C kylning.

1969 upptäckte Paul Crutzen att kväveoxider (NOx) kunde vara en effektiv katalysator för att förstöra ozonskiktet/ stratosfäriskt ozon . Efter studier av de potentiella effekterna av NOx som genereras av motorvärme i stratosfären som flyger Supersonic Transport (SST)-flygplan på 1970-talet, 1974, föreslog John Hampson i tidskriften Nature att på grund av skapandet av atmosfärisk NOx av nukleära eldklot , kärnkraftsutbyte i skala kan resultera i utarmning av ozonskölden, vilket möjligen utsätter jorden för ultraviolett strålning i ett år eller mer. År 1975 ledde Hampsons hypotes "direkt" till att United States National Research Council (NRC) rapporterade om modellerna för ozonnedbrytning efter kärnvapenkrig i boken Long-Term Worldwide Effects of Multiple Nuclear-Weapons Detonations .

I avsnittet av denna NRC-bok från 1975 som hänför sig till frågan om eldbollsgenererad NOx och ozonskiktsförlust därifrån, presenterar NRC modellberäkningar från början till mitten av 1970-talet på effekterna av ett kärnvapenkrig med användning av ett stort antal multi -megaton yield detonationer, som gav slutsatser om att detta skulle kunna minska ozonnivåerna med 50 procent eller mer på norra halvklotet.

Oavsett hur oberoende av datormodellerna som presenterades i 1975 års NRC-verk, skildrar en artikel från 1973 i tidskriften Nature de stratosfäriska ozonnivåerna över hela världen överlagrade på antalet kärnvapendetonationer under eran av atmosfäriska tester. Författarna drar slutsatsen att varken data eller deras modeller visar någon korrelation mellan de ungefärliga 500 Mt i historiska atmosfäriska tester och en ökning eller minskning av ozonkoncentrationen. År 1976 fann en studie av experimentella mätningar av ett tidigare atmosfäriskt kärnprov då det påverkade ozonskiktet också att kärndetonationer befrias från utarmande ozon, efter dåtidens först alarmerande modellberäkningar. På samma sätt fann en tidning från 1981 att modellerna om ozonförstöring från ett test och de fysiska mätningarna som gjordes inte överensstämde, eftersom ingen förstörelse observerades.

Totalt detonerades cirka 500 Mt atmosfäriskt mellan 1945 och 1971, och nådde sin topp 1961–62, då 340 Mt detonerades i atmosfären av USA och Sovjetunionen. Under denna höjdpunkt, med detonationerna i flera megatonintervall från de två nationernas kärntekniska testserier, i exklusiv undersökning, släpptes en total avkastning beräknad till 300 Mt energi. På grund av detta tros 3 × 10 ³⁴ ytterligare molekyler av kväveoxid (cirka 5 000 ton per Mt, 5 × 10 ⁹ gram per megaton) ha kommit in i stratosfären, och medan ozonnedbrytningen på 2,2 procent noterades 1963, minskade minskningen. hade startat före 1961 och tros ha orsakats av andra meteorologiska effekter .

1982 introducerade journalisten Jonathan Schell i sin populära och inflytelserika bok The Fate of the Earth allmänheten tron att eldklotsgenererad NOx skulle förstöra ozonskiktet i en sådan utsträckning att skörden skulle misslyckas från solstrålning med UV-strålning och sedan målade han ödet på liknande sätt. av jorden, eftersom växt- och vattenliv håller på att utrotas. Samma år, 1982, skrev den australiensiske fysikern Brian Martin , som ofta korresponderade med John Hampson som hade varit mycket ansvarig för mycket av undersökningen av NOx-generering, en kort historisk sammanfattning om historien om intresset för effekterna av den direkta NOx som genereras av nukleära eldklot, och därigenom skisserade även Hampsons andra icke-mainstream-synpunkter, särskilt de som hänför sig till större ozonförstörelse från detonationer i övre atmosfären som ett resultat av något allmänt använt anti-ballistisk missilsystem (ABM- 1 Galosh ) . Martin drar dock slutsatsen slutsatsen att det är "osannolikt att i samband med ett stort kärnvapenkrig" skulle ozonnedbrytningen vara av allvarlig oro. Martin beskriver synpunkter på potentiell ozonförlust och därför ökningar av ultraviolett ljus som leder till utbredd förstörelse av grödor, som förespråkades av Jonathan Schell i The Fate of the Earth , som högst osannolikt.

Nyare redogörelser för den specifika ozonskiktets destruktionspotential för NOx-arter är mycket mindre än vad som tidigare antagits från förenklade beräkningar, eftersom "cirka 1,2 miljoner ton" naturlig och antropogen genererad stratosfärisk NOx tros bildas varje år enligt Robert P. Parson på 1990-talet.

Science fiction

Det första publicerade förslaget att kylning av klimatet skulle kunna vara en effekt av ett kärnvapenkrig, verkar ursprungligen ha lagts fram av Poul Anderson och FN Waldrop i deras berättelse "Tomorrow's Children", i marsnumret 1947 av tidskriften Astounding Science Fiction . Berättelsen, främst om ett team av forskare som jagar mutanter , varnar för en " Fimbulvinter " orsakad av damm som blockerade solljus efter ett nyligen genomfört kärnvapenkrig och spekulerade i att det till och med kan utlösa en ny istid. Anderson fortsatte med att publicera en roman baserad delvis på denna berättelse 1961, med titeln Twilight World . På samma sätt 1985 noterade TG Parsons att berättelsen "Torch" av C. Anvil, som också dök upp i Astounding Science Fiction, men i aprilupplagan 1957, innehåller kärnan i "Twilight at Noon"/"nukleära vintern" "hypotes. I berättelsen antänder en kärnstridsspets ett oljefält, och sotet som produceras "skärmar bort en del av solens strålning", vilket resulterar i arktiska temperaturer för en stor del av befolkningen i Nordamerika och Sovjetunionen.

1980-talet

1988 Air Force Geophysics Laboratory-publikationen, An assessment of global atmospheric effects of a major nuclear war av HS Muench, et al., innehåller en kronologi och genomgång av de viktigaste rapporterna om den nukleära vinterhypotesen från 1983 till 1986. I allmänhet är dessa rapporter kommer fram till liknande slutsatser eftersom de är baserade på "samma antaganden, samma grundläggande data", med endast mindre modellkodskillnader. De hoppar över modelleringsstegen med att bedöma möjligheten till brand och de initiala brandplymerna och startar istället modelleringsprocessen med ett "rumsligt enhetligt sotmoln" som letat sig in i atmosfären.

Även om det aldrig har erkänts öppet av det tvärvetenskapliga teamet som skrev den mest populära TTAPS-modellen från 1980-talet, uppger American Institute of Physics 2011 att TTAPS-teamet (uppkallat efter sina deltagare, som alla tidigare hade arbetat med fenomenet dammstormar på Mars) , eller i området för asteroidnedslagshändelser : Richard P. Turco , Owen Toon , Thomas P. Ackerman, James B. Pollack och Carl Sagan ) tillkännagivandet av sina resultat 1983 "var med det uttryckliga syftet att främja internationell vapenkontroll". Men "datormodellerna var så förenklade, och uppgifterna om rök och andra aerosoler var fortfarande så dåliga att forskarna inte kunde säga något säkert."

År 1981 började William J. Moran diskussioner och forskning i National Research Council (NRC) om de luftburna jord-/dammeffekterna av ett stort utbyte av kärnstridsspetsar, efter att ha sett en möjlig parallell i ett krigs dammeffekter med den från asteroidskapad KT-gräns och dess populära analys ett år tidigare av Luis Alvarez 1980. En NRC-studiepanel i ämnet träffades i december 1981 och april 1982 som förberedelse för utgivningen av NRC:s The Effects on the Atmosphere of a Major Nuclear Exchange , publicerad 1985.

Som en del av en studie om skapandet av oxiderande arter som NOx och ozon i troposfären efter ett kärnvapenkrig, lanserad 1980 av Ambio , en tidskrift från Kungliga Vetenskapsakademien, började Paul J. Crutzen och John W. Birks förbereder 1982 års publicering av en beräkning av kärnvapenkrigets effekter på stratosfäriskt ozon, med hjälp av den tidens senaste modeller. Emellertid fann de att som ett resultat av trenden mot fler men mindre energiska kärnstridsspetsar med sub-megaton räckvidd (möjliggjort av den oupphörliga marschen för att öka ICBM-stridsspetsnoggrannheten), var ozonlagrets fara "inte särskilt betydande".

Det var efter att ha konfronterats med dessa resultat som de "chansade" på föreställningen, som "en eftertanke" av kärnvapendetonationer som antände massiva bränder överallt och, avgörande, röken från dessa konventionella bränder som sedan fortsatte att absorbera solljus, vilket orsakar yttemperaturer att lod. I början av 1982 cirkulerade de två ett utkast till papper med de första förslagen på förändringar i det kortsiktiga klimatet från bränder som antas inträffa efter ett kärnvapenkrig. Senare samma år fick specialnumret av Ambio som ägnades åt de möjliga miljökonsekvenserna av kärnvapenkrig av Crutzen och Birks titeln "The Atmosphere after a Nuclear War: Twilight at Noon", och förutsåg till stor del den nukleära vinterhypotesen. Tidningen undersökte bränder och deras klimateffekt och diskuterade partiklar från stora bränder, kväveoxid, ozonnedbrytning och effekten av nukleär skymning på jordbruket. Crutzen och Birks beräkningar antydde att rökpartiklar som injicerades i atmosfären av bränder i städer, skogar och petroleumreserver kunde hindra upp till 99 procent av solljuset från att nå jordens yta. Detta mörker, sa de, kunde existera "så länge som bränderna brann", vilket antogs vara många veckor, med effekter som: "Atmosfärens normala dynamiska och temperaturstruktur skulle ... förändras avsevärt över en stor en del av norra halvklotet, vilket troligen kommer att leda till viktiga förändringar i markytans temperaturer och vindsystem." En implikation av deras arbete var att en framgångsrik kärnvapenhalshuggningsstrejk kunde få allvarliga klimatiska konsekvenser för gärningsmannen.

Efter att ha läst en artikel av NP Bochkov och EI Chazov , publicerad i samma upplaga av Ambio som bar Crutzen och Birks uppsats "Twilight at Noon", tillämpade den sovjetiska atmosfärsforskaren Georgy Golitsyn sin forskning om Mars stoftstormar för att sota i jordens atmosfär. Användningen av dessa inflytelserika dammstormsmodeller från mars i kärnkraftsvinterforskning började 1971, när den sovjetiska rymdfarkosten Mars 2 anlände till den röda planeten och observerade ett globalt dammmoln. De kretsande instrumenten tillsammans med Mars 3 -landaren från 1971 fastställde att temperaturen på den röda planetens yta var betydligt kallare än temperaturen på toppen av dammmolnet. Efter dessa observationer fick Golitsyn två telegram från astronomen Carl Sagan , där Sagan bad Golitsyn att "utforska förståelsen och bedömningen av detta fenomen." Golitsyn berättar att det var runt den här tiden som han hade "föreslagit en teori ^{[ vilken? ]} för att förklara hur damm från mars kan bildas och hur det kan nå globala proportioner."

Samma år utvecklade Alexander Ginzburg, anställd vid Golitsyns institut, en modell av dammstormar för att beskriva nedkylningsfenomenet på Mars. Golitsyn kände att hans modell skulle vara tillämpbar på sot efter att han läst en svensk tidning från 1982 tillägnad effekterna av ett hypotetiskt kärnvapenkrig mellan Sovjetunionen och USA. Golitsyn skulle använda Ginzburgs i stort sett omodifierade dammmolnmodell med sot antagen som aerosolen i modellen istället för jorddamm och på ett identiskt sätt med de resultat som returnerades vid beräkning av dammmolnskylning i Mars atmosfär, molnet högt över planeten skulle värmas upp medan planeten nedanför skulle svalna drastiskt. Golitsyn presenterade sin avsikt att publicera denna jordanaloga modell från Mars för den Andropov - initierade kommittén av sovjetiska forskare i försvar av fred mot kärnvapenhotet i maj 1983, en organisation som Golitsyn senare skulle utses till en position som vice ordförande för. Inrättandet av denna kommitté gjordes med det uttryckliga godkännandet av den sovjetiska ledningen med avsikten "att utöka kontrollerade kontakter med västerländska " kärnkraftsfrysningsaktivister" . Efter att ha fått kommitténs godkännande publicerade Golitsyn i september 1983 den första datormodellen om den begynnande "nukleära vintern"-effekten i den mycket lästa Herald of the Russian Academy of Sciences .

Den 31 oktober 1982 presenterades Golitsyns och Ginsburgs modell och resultat vid konferensen om "The World after Nuclear War", som hölls i Washington, DC

Både Golitsyn och Sagan hade varit intresserade av kylningen av dammstormarna på planeten Mars under åren före deras fokus på "kärnkraftsvinter". Sagan hade också arbetat på Project A119 under 1950-1960-talet, där han försökte modellera rörelsen och livslängden hos en plym av månjord.

Efter publiceringen av "Twilight at Noon" 1982 har TTAPS-teamet sagt att de påbörjade processen att göra en 1-dimensionell beräkningsmodellstudie av de atmosfäriska konsekvenserna av kärnvapenkrig/sot i stratosfären, även om de inte skulle publicera en tidning i Science magazine fram till slutet av december 1983. Frasen "nukleär vinter" hade myntats av Turco strax före publiceringen. I denna tidiga artikel använde TTAPS antagandebaserade uppskattningar av de totala rök- och stoftutsläppen som skulle bli resultatet av ett stort kärnkraftsutbyte, och började därmed analysera de efterföljande effekterna på den atmosfäriska strålningsbalansen och temperaturstrukturen som ett resultat av denna kvantitet. av antagen rök. För att beräkna damm- och rökeffekter använde de en endimensionell mikrofysik/strålningsöverföringsmodell av jordens lägre atmosfär (upp till mesopausen), som endast definierade de vertikala egenskaperna hos den globala klimatstörningen.

Intresset för kärnvapenkrigets miljöeffekter hade dock fortsatt i Sovjetunionen efter Golitsyns septembertidning, med Vladimir Alexandrov och GI Stenchikov som också publicerade en tidning i december 1983 om klimatkonsekvenserna, även om detta i motsats till den samtida TTAPS-tidningen, detta papper baserades på simuleringar med en tredimensionell global cirkulationsmodell. (Två år senare försvann Alexandrov under mystiska omständigheter). Richard Turco och Starley L. Thompson var båda kritiska till den sovjetiska forskningen. Turco kallade det "primitivt" och Thompson sa att det använde föråldrade amerikanska datormodeller. Senare skulle de upphäva denna kritik och i stället applåderade Alexandrovs banbrytande arbete och menade att den sovjetiska modellen delade alla de andras svagheter.

1984 gav Världsmeteorologiska organisationen (WMO) Golitsyn och NA Phillips i uppdrag att granska vetenskapens tillstånd. De fann att studier generellt antog ett scenario där hälften av världens kärnvapen skulle användas, ~5000 Mt, förstöra cirka 1 000 städer och skapa stora mängder kolhaltig rök – 1–2 × 10 14 g är mest sannolikt , ^med en räckvidd på 0,2–6,4 × 10 14 ^g ( NAS; TTAPS antas 2,25 × 10 ¹⁴ ). Röken som uppstår skulle i stort sett vara ogenomskinlig för solstrålning men genomskinlig för infrarött, vilket kyler jorden genom att blockera solljus, men inte skapa uppvärmning genom att förstärka växthuseffekten. Rökens optiska djup kan vara mycket större än enhet. Skogsbränder till följd av mål utanför städerna kan öka aerosolproduktionen ytterligare. Damm från explosioner nära ytan mot härdade mål bidrar också; varje megaton-ekvivalent explosion kunde frigöra upp till fem miljoner ton damm, men det mesta skulle snabbt falla ut; höghöjdsdamm uppskattas till 0,1–1 miljon ton per megatonekvivalent explosion. Förbränning av råolja kan också bidra väsentligt.

De 1-D strålningskonvektiva modellerna som används i dessa ^{[ vilka? ]} studier gav en rad resultat, med kylningar upp till 15–42 °C mellan 14 och 35 dagar efter kriget, med en "baslinje" på cirka 20 °C. Något mer sofistikerade beräkningar med 3D GCM gav liknande resultat: temperaturfall på cirka 20 °C, dock med regionala variationer.

Alla ^{[ vilka? ]} beräkningar visar stor uppvärmning (upp till 80 °C) i toppen av röklagret vid cirka 10 km (6,2 mi); detta innebär en avsevärd modifiering av cirkulationen där och möjligheten av advektion av molnet till låga breddgrader och det södra halvklotet.

1990

I en artikel från 1990 med titeln "Climate and Smoke: An Appraisal of Nuclear Winter", gav TTAPS en mer detaljerad beskrivning av de kort- och långsiktiga atmosfäriska effekterna av ett kärnvapenkrig med hjälp av en tredimensionell modell:

Första en till tre månader:

10–25 % av det injicerade sotet avlägsnas omedelbart genom nederbörd, medan resten transporteras över jordklotet på en till två veckor
SCOPE-siffror för rökinjektion i juli:
- 22 °C fall på mellanbreddgrader
- 10 °C fall i fuktigt klimat
- 75 % minskning av nederbörden på medelbreddgrader
- Ljusnivåminskning med 0 % på låga breddgrader till 90 % i områden med hög rökinsprutning
SCOPE-siffror för vinterrökinjektion:
- Temperaturen sjunker mellan 3 och 4 °C

Efter ett till tre år:

25–40 % av den injicerade röken stabiliseras i atmosfären (NCAR). Röken stabiliserades i ungefär ett år.
Landtemperaturer på flera grader under det normala
Havets yttemperatur mellan 2 och 6 °C
Ozonnedbrytning på 50 % leder till 200 % ökning av UV-strålning på ytan.

Kuwait brunnar i det första Gulfkriget

De kuwaitiska oljebränderna var inte bara begränsade till brinnande oljekällor , varav en ses här i bakgrunden, utan brinnande "oljesjöar", som ses i förgrunden, bidrog också till rökplymerna, särskilt de sotigaste/svarta av dem.

Rökplymer från några av de Kuwaitiska oljebränderna den 7 april 1991. Den maximala antagna omfattningen av de kombinerade plymerna från över sexhundra bränder under perioden 15 februari – 30 maj 1991 är tillgänglig. Endast cirka 10% av alla bränder, mestadels motsvarande de som härrörde från "oljesjöar" producerade rena svarta sotfyllda plymer, 25% av bränderna avgav vita till grå plymer, medan resterande emitterade plymer med färger mellan grå och svart.

Ett av de viktigaste resultaten av TTAPS uppsats från 1990 var upprepningen av teamets modell från 1983 att 100 oljeraffinaderibränder skulle vara tillräckligt för att åstadkomma en liten skala, men fortfarande globalt skadlig kärnkraftsvinter.

Efter Iraks invasion av Kuwait och irakiska hot om att antända landets cirka 800 oljekällor, varierade spekulationerna om den kumulativa klimateffekten av detta, som presenterades vid Världsklimatkonferensen i Genève i november 1990 , från ett scenario av nukleär vintertyp till tung syra . regn och till och med kortsiktig omedelbar global uppvärmning.

I artiklar som trycktes i tidningarna Wilmington Morning Star och Baltimore Sun i januari 1991 uppgav framstående författare till vintertidningar för kärnkraft – Richard P. Turco, John W. Birks, Carl Sagan, Alan Robock och Paul Crutzen – tillsammans att de förväntade sig katastrofal kärnkraft. vinterliknande effekter med kontinentala effekter av minusgrader som ett resultat av att irakier går igenom med sina hot om att antända 300 till 500 trycksatta oljekällor som därefter kan brinna i flera månader.

Som hotade sattes brunnarna i brand av de retirerande irakierna i mars 1991, och de cirka 600 brinnande oljekällorna var inte helt släckta förrän den 6 november 1991, åtta månader efter krigets slut, och de förbrukade uppskattningsvis sex miljoner fat olja per dag vid sin högsta intensitet.

När Operation Desert Storm började i januari 1991, samtidigt som de första oljebränderna tändes, diskuterade Dr. S. Fred Singer och Carl Sagan de möjliga miljöeffekterna av de kuwaitiska petroleumbränderna i ABC News- programmet Nightline . Sagan hävdade återigen att några av effekterna av röken kunde likna effekterna av en kärnvapenvinter, med rök som svävade upp i stratosfären, med början runt 48 000 fot (15 000 m) över havet i Kuwait, vilket resulterade i globala effekter. Han hävdade också att han trodde att nettoeffekterna skulle vara mycket lika explosionen av den indonesiska vulkanen Tambora 1815, vilket resulterade i att år 1816 blev känt som " året utan sommar ".

Sagan listade modelleringsresultat som förutspår effekter som sträcker sig till södra Asien , och kanske även till norra halvklotet. Sagan betonade att detta resultat var så troligt att "det borde påverka krigsplanerna." Singer, å andra sidan, räknade med att röken skulle gå till en höjd av cirka 3 000 fot (910 m) och sedan regna ut efter cirka tre till fem dagar, vilket skulle begränsa rökens livslängd. Båda höjduppskattningarna som gjordes av Singer och Sagan visade sig vara felaktiga, om än med Singers berättelse som var närmare vad som hände, med de jämförelsevis minimala atmosfäriska effekterna förblev begränsade till Persiska viken, med rökplymer i allmänhet som höjde sig till cirka 10 000 fot (3 000 m) och några så höga som 20 000 fot (6 100 m).

Sagan och hans kollegor förväntade sig att en "självupphöjning" av den sotiga röken skulle inträffa när den absorberade solens värmestrålning, med liten eller ingen rensning, varvid de svarta partiklarna av sot skulle värmas upp av solen och lyftas/höjas och högre upp i luften, och därigenom injicerade sotet i stratosfären, en position där de hävdade att det skulle ta år för den solblockerande effekten av denna sotaerosol att falla ut ur luften, och med det, katastrofal nedkylning av marknivån och jordbrukseffekter i Asien och möjligen på norra halvklotet som helhet. I en uppföljning från 1992 Peter Hobbs och andra inte observerat några nämnvärda bevis för kärnkraftsvinterteamets förutspådda massiva "självhöjande" effekt och oljeeldsrökmolnen innehöll mindre sot än vad det nukleära vintermodellteamet hade antagit.

Atmosfärsforskaren med uppgift att studera den atmosfäriska effekten av de kuwaitiska bränderna av National Science Foundation, Peter Hobbs , uppgav att brändernas blygsamma inverkan antydde att "några siffror [som användes för att stödja Nuclear Winter-hypotesen]... förmodligen var lite överblåst."

Hobbs fann att vid toppen av bränderna absorberade röken 75 till 80 % av solens strålning. Partiklarna steg till maximalt 20 000 fot (6 100 m), och i kombination med rensning av moln hade röken en kort uppehållstid på maximalt några dagar i atmosfären.

Förkrigstidens påståenden om storskaliga, långvariga och betydande globala miljöeffekter bekräftades således inte, och befanns vara avsevärt överdrivna av media och spekulanter, med klimatmodeller av de som inte stödde den nukleära vinterhypotesen vid tiden för bränderna förutsäger endast mer lokaliserade effekter såsom ett dagtemperaturfall på ~10 °C inom 200 km från källan.

Detta satellitfoto av södra Storbritannien visar svart rök från branden i Buncefield 2005 , en serie bränder och explosioner som involverade cirka 250 000 000 liter fossila bränslen. Plymen ses spridas i två huvudströmmar från explosionsplatsen vid spetsen av det inverterade "v". När branden hade släckts hade röken nått Engelska kanalen . Den orange pricken är en markör, inte själva elden. Även om rökplymen kom från en enda källa och större i storlek än de enskilda oljebrunnars brandplymer i Kuwait 1991, förblev Buncefield-rökmolnet utanför stratosfären.

Sagan medgav senare i sin bok The Demon-Haunted World att hans förutsägelser uppenbarligen inte visade sig vara korrekta: "det var kolsvart vid middagstid och temperaturen sjönk 4–6°C över Persiska viken, men inte mycket rök nådde stratosfäriska höjder och Asien var skonad."

Idén om oljekällan och oljereservrök som plumerade in i stratosfären och tjänade som en huvudsaklig bidragande orsak till sotet från en kärnkraftsvinter var en central idé i de tidiga klimatologidokumenten om hypotesen; de ansågs mer vara en möjlig bidragsgivare än rök från städer, eftersom röken från olja har en högre andel svart sot, vilket absorberar mer solljus. Hobbs jämförde tidningarnas antagna "emissionsfaktor" eller sotgenererande effektivitet från antända oljepooler och fann, vid jämförelse med uppmätta värden från oljepooler i Kuwait, som var de största sotproducenterna, att utsläppen av sot som antogs i de nukleära vinterberäkningarna var fortfarande "för högt". Efter att resultaten av de kuwaitiska oljebränderna inte överensstämde med forskare som främjade kärnkraftsvintern, försökte 1990-talets nukleära vintertidningar i allmänhet ta avstånd från att antyda att oljekällor och reservrök kommer att nå stratosfären.

År 2007 noterade en nukleär vinterstudie att moderna datormodeller har tillämpats på oljebränderna i Kuwait, och fann att enskilda rökplymer inte kan lufta rök in i stratosfären, men att rök från bränder som täcker ett stort område [ ^{kvantifiera ] som} vissa skogsbränder kan lyfta rök ^{[ kvantifiera ]} in i stratosfären, och nya bevis tyder på att detta inträffar mycket oftare än man tidigare trott. ^{[ överdrivna citat ]} Studien antydde också att förbränningen av de jämförbart mindre städerna, som skulle förväntas följa ett kärnvapenangrepp, också skulle släppa in betydande mängder rök i stratosfären:

Stenchikov et al. [2006b] genomförde detaljerade, högupplösta rökplymsimuleringar med RAMS regionala klimatmodell [t.ex. Miguez-Macho, et al., 2005] och visade att enskilda plymer, som de från Kuwait oljebränder 1991, inte skulle förväntas hamna i den övre atmosfären eller stratosfären, eftersom de blir utspädda. Men mycket större plymer, som skulle genereras av stadsbränder, producerar stora, outspädda massrörelser som resulterar i att röken stiger upp. Nya stora virvelsimuleringsmodeller med mycket högre upplösning ger också liknande upphöjning som våra resultat, och inget svar i liten skala som skulle hämma upphöjningen [Jensen, 2006].

Ovanstående simulering innehöll emellertid antagandet att ingen torr eller våt deponering skulle inträffa.

Senaste modellering

Mellan 1990 och 2003 noterade kommentatorer att inga peer-reviewed papper om "nukleär vinter" publicerades.

Baserat på nytt arbete publicerat 2007 och 2008 av några av författarna till de ursprungliga studierna har flera nya hypoteser lagts fram, främst bedömningen att så få som 100 eldstormar skulle resultera i en kärnvapenvinter. Men långt ifrån att hypotesen är "ny", drog den samma slutsats som tidigare 1980-talsmodeller, som på samma sätt betraktade ett hundratal stadsbrandstormar som ett hot.

Jämfört med klimatförändringarna under det senaste årtusendet, skulle även den minsta modellerade utbytet sänka planeten i temperaturer som är kallare än den lilla istiden (perioden i historien mellan cirka 1600 och 1850 e.Kr.). Detta skulle träda i kraft omedelbart och jordbruket skulle vara allvarligt hotat. Större mängder rök skulle ge större klimatförändringar, vilket skulle göra jordbruk omöjligt i flera år. I båda fallen visar nya klimatmodellsimuleringar att effekterna skulle pågå i mer än ett decennium.

2007 studie om globalt kärnvapenkrig

En studie publicerad i Journal of Geophysical Research i juli 2007, med titeln "Nuclear winter revisited with a modern climate model and current nuclear arsenals: Still catastrophic impacts", använde nuvarande klimatmodeller för att titta på konsekvenserna av ett globalt kärnvapenkrig som involverar de flesta eller alla världens nuvarande kärnvapenarsenaler (som författarna bedömde vara en liknande storleken på världens arsenaler tjugo år tidigare). Författarna använde en global cirkulationsmodell, ModelE från NASA Goddard Institute for Space Studies , som de noterade "har testats omfattande i experiment med global uppvärmning och för att undersöka effekterna av vulkanutbrott på klimatet." Modellen användes för att undersöka effekterna av ett krig som involverar hela den nuvarande globala kärnvapenarsenalen, som beräknas släppa ut cirka 150 Tg rök i atmosfären, samt ett krig som involverar cirka en tredjedel av den nuvarande kärnvapenarsenalen, som beräknas släppa ut cirka 50 Tg rök. I fallet med 150 Tg fann de att:

En global genomsnittlig ytkylning på −7 °C till −8 °C kvarstår i åratal, och efter ett decennium är kylningen fortfarande −4 °C (Fig. 2). Med tanke på att den globala genomsnittliga kylningen på djupet av den senaste istiden för 18 000 år sedan var cirka -5 °C, skulle detta vara en klimatförändring utan motstycke i hastighet och amplitud i mänsklighetens historia. Temperaturförändringarna är störst över land .... Nedkylning på mer än -20 °C sker över stora områden i Nordamerika och på mer än -30 °C över stora delar av Eurasien, inklusive alla jordbruksregioner.

Dessutom fann de att denna nedkylning orsakade en försvagning av den globala hydrologiska cykeln, vilket minskade den globala nederbörden med cirka 45 %. När det gäller fallet med 50 Tg som involverar en tredjedel av nuvarande kärnvapenarsenaler, sa de att simuleringen "gav klimatsvar mycket lika de för 150 Tg-fallet, men med ungefär halva amplituden", men att "tidsskalan för svar är ungefär samma." De diskuterade inte konsekvenserna för jordbruket på djupet, men noterade att en studie från 1986 som antog ingen livsmedelsproduktion under ett år förutspådde att "de flesta människor på planeten skulle få slut på mat och svälta ihjäl vid det laget" och kommenterade att deras egna resultat visar att "Denna period utan livsmedelsproduktion behöver förlängas med många år, vilket gör effekterna av kärnkraftsvinter ännu värre än tidigare trott."

2014

2014 publicerade Michael J. Mills (vid US National Center for Atmospheric Research , NCAR), et al., "Multi-decadal global cooling and unprecedent ozone loss following a regional nuclear conflict" i tidskriften Earth's Future . Författarna använde beräkningsmodeller utvecklade av NCAR för att simulera klimateffekterna av ett sotmoln som de föreslår skulle vara ett resultat av ett regionalt kärnvapenkrig där 100 "små" (15 Kt) vapen detoneras över städer. Modellen hade utgångar, på grund av växelverkan mellan sotmolnet:

globala ozonförluster på 20–50 % över befolkade områden, nivåer som saknar motstycke i mänsklighetens historia, skulle åtfölja de kallaste genomsnittliga yttemperaturerna under de senaste 1000 åren. Vi beräknar sommarförbättringar i UV-index på 30–80 % över medelbreddgrader, vilket tyder på omfattande skador på människors hälsa, jordbruk och terrestra och akvatiska ekosystem. Att döda frost skulle minska växtsäsongerna med 10–40 dagar per år i 5 år. Yttemperaturerna skulle minska i mer än 25 år på grund av termisk tröghet och albedoeffekter i havet och expanderad havsis. Den kombinerade kylningen och den förstärkta UV-strålningen skulle sätta ett betydande tryck på den globala livsmedelsförsörjningen och kan utlösa en global kärnvapensvält.

2018

Forskare vid Los Alamos National Laboratory publicerade resultaten av en flerskalig studie av klimatpåverkan av ett regionalt kärnkraftsutbyte, samma scenario som anses av Robock et al. och av Toon et al. 2007. Till skillnad från tidigare studier simulerade denna studie de processer där svart kol skulle hamna i atmosfären och fann att mycket lite skulle lyftas upp i stratosfären och som ett resultat var de långsiktiga klimatpåverkan mycket lägre än dessa studier hade kommit fram till. I synnerhet, "ingen av simuleringarna gav en nukleär vintereffekt" och "sannolikheten för betydande global kylning från ett begränsat utbytesscenario som föreställts i tidigare studier är högst osannolikt."

Forskning publicerad i den peer-reviewade tidskriften Safety föreslog att ingen nation borde ha mer än 100 kärnstridsspetsar på grund av tillbakasvängningseffekten på angriparens egen befolkning på grund av "kärnkraftshösten".

2019

2019 publicerades två studier om kärnvapenvinter som bygger på tidigare modellering och beskriver nya scenarier för kärnvapenvinter från mindre utbyten av kärnvapen än vad som tidigare simulerats.

Som i 2007 års studie av Robock et al. , en studie från 2019 av Coupe et al. modellerar ett scenario där 150 Tg svart kol släpps ut i atmosfären efter ett utbyte av kärnvapen mellan USA och Ryssland där båda länderna använder alla kärnvapenavtal som tillåter dem . Denna mängd svart kol överstiger vida det som har släppts ut i atmosfären av alla vulkanutbrott under de senaste 1 200 åren, men är mindre än asteroidnedslaget som orsakade en massutrotning för 66 miljoner år sedan. Coupe et al. använde " hela atmosfären community klimatmodell version 4" (WACCM4), som har en högre upplösning och är mer effektiv för att simulera aerosoler och stratosfärskemi än ModelE-simuleringen som används av Robock et al. .

WACCM4-modellen simulerar att svarta kolmolekyler ökar till tio gånger sin normala storlek när de når stratosfären. ModelE tog inte hänsyn till denna effekt. Denna skillnad i partikelstorlek för svart kol resulterar i ett större optiskt djup i WACCM4-modellen över hela världen under de första två åren efter den första injektionen på grund av större absorption av solljus i stratosfären. Detta kommer att ha effekten av att öka stratosfärens temperaturer med 100K och resultera i ozonnedbrytning som är något större än ModelE förutspått. En annan konsekvens av den större partikelstorleken är att accelerera hastigheten med vilken svarta kolmolekyler faller ut ur atmosfären; efter tio år från injektionen av svart kol i atmosfären förutspår WACCM4 att 2 Tg kommer att finnas kvar, medan ModelE förutspådde 19 Tg.

2019-modellen och 2007-modellen förutspår båda betydande temperaturminskningar över hela världen, men den ökade upplösningen och partikelsimuleringen 2019 förutspår en större temperaturavvikelse under de första sex åren efter injektion men en snabbare återgång till normala temperaturer. Mellan några månader efter injektionen till det sjätte året av anomali förutspår WACCM4 kallare globala temperaturer än ModelE, med temperaturer mer än 20K under det normala vilket leder till minusgrader under sommarmånaderna över stora delar av norra halvklotet, vilket leder till en minskning med 90 %. i jordbrukets växtsäsonger på mellanbreddgraderna, inklusive mellanvästern i USA. WACCM4-simuleringar förutspår också en 58% minskning av den globala årliga nederbörden från normala nivåer under år tre och fyra efter injektion, en 10% högre minskning än förutspått i ModelE.

Toon et al. simulerade ett kärnscenario 2025 där Indien och Pakistan deltar i ett kärnkraftsutbyte där 100 stadsområden i Pakistan och 150 stadsområden i Indien attackeras med kärnvapen från 15 kt till 100 kt och undersökte effekterna av svart kol som släpps ut i atmosfär från detonationer endast med luftsprängningar . Forskarna modellerade de atmosfäriska effekterna om alla vapen var 15 kt, 50 kt och 100 kt, vilket ger en räckvidd där ett kärnkraftsutbyte sannolikt skulle falla inom med tanke på de nyligen genomförda kärnvapenproven som båda nationerna utförde. Räckvidden som tillhandahålls är stora eftersom varken Indien eller Pakistan är skyldiga att tillhandahålla information om sina kärnvapenarsenaler, så deras omfattning är i stort sett okänd.

Toon et al. anta att antingen en eldstorm eller eldsvåda kommer att inträffa efter varje detonation av vapnen, och mängden svart kol som införs i atmosfären från de två utfallen kommer att vara likvärdig och av stor omfattning; i Hiroshima 1945 förutspås det att eldstormen frigjorde 1 000 gånger mer energi än vad som släpptes ut under kärnvapenexplosionen. Ett så stort område som bränns skulle släppa ut stora mängder svart kol i atmosfären. Mängden släppt sträcker sig från 16,1 Tg om alla vapen var 15 kt eller mindre till 36,6 Tg för alla 100 kt vapen. För vapenintervallet på 15 kt och 100 kt modellerade forskarna globala nederbördsminskningar på 15 % till 30 %, temperatursänkningar mellan 4K och 8K och havstemperaturminskningar på 1K till 3K. Om alla använda vapen var 50 kt eller mer Hadley- cellcirkulationen störas och orsaka en nederbördsminskning på 50 % i den amerikanska mellanvästern. Nettoprimärproduktiviteten (NPP) för oceaner minskar från 10 % till 20 % för 15 kt respektive 100 kt scenarier, medan landkärna minskar mellan 15 % och 30 %; Särskilt drabbade är jordbruksregioner på medelbreddgrad i USA och Europa, som upplever 25-50 % minskningar av kärnkraftverk. Som förutspåtts av annan litteratur, när det svarta kolet har avlägsnats från atmosfären efter tio år, kommer temperaturer och kärnkraftverk att återgå till det normala.

2021

Coupe et al. rapportera simuleringen av en El Niño -effekt som varar flera år efter sex kärntekniska scenarier som sträcker sig från 5 till 150 Tg sot under CESM-WACCM4-modellen. De kallar förändringen en "Nuclear Niño" och beskriver olika förändringar i havsströmmarna.

2022

Enligt en peer-reviewed studie publicerad i tidskriften Nature Food i augusti 2022 skulle ett fullskaligt kärnvapenkrig mellan USA och Ryssland , som tillsammans innehar mer än 90 % av världens kärnvapen, döda 360 miljoner människor direkt och mer än 5 miljarder indirekt av svält under en kärnvapenvinter.

Kritik och debatt

De fyra stora, i stort sett oberoende fundament som kärnkraftsvinterkonceptet har och fortsätter att få kritik över, betraktas som:

Skulle städer lätt eldstorma , och i så fall hur mycket sot skulle genereras?
Atmosfärisk livslängd: skulle de mängder sot som antas i modellerna förbli i atmosfären så länge som beräknats eller skulle mycket mer sot falla ut som svart regn mycket tidigare?
Tidpunkt för händelser: hur rimligt är det att modellering av eldstormar eller krig börjar på senvåren eller sommaren (detta görs i nästan alla USA-sovjetiska kärnkraftsvintertidningar, vilket ger upphov till största möjliga grad av modellerad kylning)?
Mörker och opacitet : hur mycket ljusblockerande effekt skulle den antagna kvaliteten på sotet som når atmosfären ha?
Loftning : hur mycket sot skulle hamna i stratosfären?

Medan de mycket populariserade initiala 1983 TTAPS 1-dimensionella modellprognoserna rapporterades flitigt och kritiserades i media, delvis för att varje senare modell förutsäger mycket mindre av dess "apokalyptiska" nivå av kylning, fortsätter de flesta modeller att antyda att viss skadlig global kylning skulle fortfarande resultat, under antagandet att ett stort antal bränder inträffade under våren eller sommaren. Starley L. Thompsons mindre primitiva 3-dimensionella modell från mitten av 1980-talet, som framför allt innehöll samma allmänna antaganden, fick honom att mynta termen "kärnkraftshöst" för att mer exakt beskriva klimatresultaten av sotet i denna modell, i en på kameraintervju där han avfärdar de tidigare "apokalyptiska" modellerna.

En stor kritik av de antaganden som fortsätter att göra dessa modellresultat möjliga dök upp i 1987 års bok Nuclear War Survival Skills ( NWSS ), en civilförsvarsmanual av Cresson Kearny för Oak Ridge National Laboratory . Enligt 1988 års publikation An assessment of global atmospheric effects of a major nuclear war , riktades Kearnys kritik mot den överdrivna mängden sot som modellbyggarna antog skulle nå stratosfären. Kearny citerade en sovjetisk studie om att moderna städer inte skulle brinna som eldstormar, eftersom de flesta brandfarliga stadsföremål skulle begravas under obrännbart spillror och att TTAPS-studien inkluderade en massiv överskattning av storleken och omfattningen av icke-urbana skogsbränder som skulle bli resultatet av ett kärnvapenkrig. TTAPS-författarna svarade att de bland annat inte trodde att målplanerare avsiktligt skulle spränga städer i spillror, utan hävdade istället att bränder skulle börja i relativt oskadade förorter när närliggande platser träffades, och medgav delvis sin poäng om icke-urbana skogsbränder. Dr Richard D. Small, chef för termiska vetenskaper vid Pacific-Sierra Research Corporation höll på samma sätt inte med om modellantagandena, särskilt 1990 års uppdatering av TTAPS som hävdar att cirka 5 075 Tg material skulle brinna i en total amerikansk-sovjetisk kärnkraft. krig, eftersom analys av Small av ritningar och verkliga byggnader returnerade maximalt 1 475 Tg material som kunde brännas, "förutsatt att allt tillgängligt brännbart material faktiskt antändes".

Även om Kearny ansåg att framtida mer exakta modeller skulle "indikera att det kommer att bli ännu mindre temperatursänkningar", inklusive framtida potentiella modeller som inte så lätt accepterade att eldstormar skulle inträffa så pålitligt som nukleära vintermodeller antar, gjorde Kearny i NWSS sammanfatta den jämförelsevis måttliga kylningsuppskattningen på inte mer än några dagar, från 1986 års Nuclear Winter Reappraised -modell av Starley Thompson och Stephen Schneider . Detta gjordes i ett försök att förmedla till sina läsare att i motsats till den populära uppfattningen vid den tiden, i slutsatsen från dessa två klimatforskare, "på vetenskapliga grunder kan de globala apokalyptiska slutsatserna från den initiala kärnvapenvinterhypotesen nu förpassas till en försvinnande låg sannolikhetsnivå."

Men en artikel från 1988 av Brian Martin i Science and Public Policy säger att – även om Nuclear Winter Reappraised drog slutsatsen att den amerikansk-sovjetiska "kärnkraftsvintern" skulle bli mycket mindre allvarlig än man ursprungligen trodde, med författarna som beskrev effekterna mer som en "kärnkraftshöst". "—andra uttalanden av Thompson och Schneider visar att de "motsatte sig tolkningen att detta innebär ett förkastande av de grundläggande synpunkterna om kärnvapenvinter". I Alan Robock et al. 2007, skriver de att "på grund av användningen av termen "kärnkraftshöst" av Thompson och Schneider [1986], även om författarna klargjorde att de klimatiska konsekvenserna skulle bli stora, anses teorin om kärnkraftsvinter i politiska kretsar. av vissa att ha överdrivits och motbevisats [t.ex. Martin, 1988]." 2007 uttryckte Schneider sitt trevande stöd för de kylande resultaten av det begränsade kärnvapenkriget (Pakistan och Indien) som analyserades i 2006 års modell, och sa "Solen är mycket starkare i tropikerna än den är på mitten av breddgraderna. Därför är en mycket mer begränsat krig [där] kan ha en mycket större effekt, eftersom du lägger röken på värsta möjliga ställe", och "allt du kan göra för att avskräcka människor från att tro att det finns något sätt att vinna något med ett kärnkraftsutbyte är en bra idé."

Bidraget från rök från antändning av levande vegetation utanför öknen, levande skogar, gräs och så vidare, i närheten av många missilsilos är en rökkälla som ursprungligen antogs vara mycket stor i den inledande "Twilight at Noon"-tidningen, och även finns i den populära TTAPS-publikationen. Detta antagande undersöktes dock av Bush och Small 1987 och de fann att förbränning av levande vegetation endast kan tänkas bidra mycket lite till den uppskattade totala "icke-urban rökproduktionen". Vegetationens potential att upprätthålla förbränning är sannolikt endast om den befinner sig inom en radie eller två från ytan av det nukleära eldklotet, vilket är på ett avstånd som också skulle uppleva extrema blastvindar som skulle påverka sådana bränder. Denna minskning av uppskattningen av risken för rök utanför städerna stöds av den tidigare preliminära Estimating Nuclear Forest Fires från 1984, och av 1950–60-talets undersökning i fält av ytbrända, manglade men aldrig nedbrända tropiska skogar på de omgivande öarna från skottpunkterna i testserien Operation Castle och Operation Redwing .

Under Operation Meeting House- brandbombningen av Tokyo den 9–10 mars 1945 släpptes 1 665 ton (1,66 kiloton) brandbomber och högexplosiva bomber i form av bomber över staden, vilket orsakade förstörelsen av över 10 000 hektar byggnader – 16 square miles (41 km ² ), den mest destruktiva och dödligaste bombningen i historien.

Den första kärnvapenbombningen i historien använde en 16 kilotons kärnvapenbomb , ungefär 10 gånger så mycket energi som den levererades till Tokyo, men delvis på grund av den jämförande ineffektiviteten hos större bomber inträffade ett mycket mindre område med förstörelse av byggnader i kontrast till resultaten från Tokyo. Endast 4,5 kvadrat miles (12 km ² ) av Hiroshima förstördes av explosioner, brand och eldstormseffekter . På liknande sätt noterade major Cortez F. Enloe, en kirurg i USAAF som arbetade med United States Strategic Bombing Survey (USSBS), att den ännu mer energiska 22 kilotons kärnvapenbomb som släpptes över Nagasaki inte resulterade i en eldstorm och därmed inte göra lika mycket brandskador som de konventionella flyganfallen på Hamburg som genererade en eldstorm. Om en stad kommer att storma beror alltså i första hand inte på storleken eller typen av bomb som släpps, utan snarare på tätheten av bränsle som finns i staden. ^{totalt . observerats} att brandstormar inte är troliga i områden där moderna byggnader (byggda av tegel och betong) har kollapsat Som jämförelse hade Hiroshima, och japanska städer i allmänhet 1945, bestått av mestadels tätt packade trähus tillsammans med den vanliga användningen av shoji -pappersskjutväggar . Den brandfarliga byggmetoden som finns i städer som historiskt har stormats är nu olagliga i de flesta länder av allmänna säkerhetsskäl, och därför är städer med brandstormpotential mycket sällsynta än vad som var vanligt vid tiden för andra världskriget.

En artikel från USA:s Department of Homeland Security , färdigställd 2010, säger att efter en kärnvapendetonation riktad mot en stad "Om bränder kan växa och sammansmälta, kan en eldstorm utvecklas som skulle vara bortom brandmännens förmåga att kontrollera. experter menar att den moderna amerikansk stadsdesign och konstruktion kan göra en rasande eldstorm osannolik”. Kärnvapenbombningen av Nagasaki till exempel orsakade ingen eldstorm. Detta noterades på liknande sätt så tidigt som 1986–88, när den antagna mängden bränsle "massbelastning" (mängden bränsle per kvadratmeter) i städer som ligger till grund för vintermodellerna visade sig vara för hög och avsiktligt skapar värmeflöden som loftrök . in i den nedre stratosfären, men bedömningar "mer karakteristiska för förhållanden" som finns i moderna städer i verkligheten, hade funnit att bränslebelastningen, och därmed värmeflödet som skulle bli resultatet av effektiv förbränning, sällan skulle lufta röken mycket högre än 4 km.

Russell Seitz, Associate vid Harvard University Center for International Affairs, hävdar att vintermodellernas antaganden ger resultat som forskarna vill uppnå och är ett fall av "worst-case-analys löper amok". I september 1986 publicerade Seitz "Siberian fire as 'nuclear winter' guide" i tidskriften Nature , där han undersökte den sibiriska branden 1915, som startade under försommarmånaderna och orsakades av den värsta torkan i regionens nedtecknade historia. Branden ödelade till slut regionen och brände världens största boreala skog , lika stor som Tyskland. Medan cirka 8˚C avkylning på sommaren på dagarna inträffade under rökmolnen under de brinnande veckorna, inträffade ingen ökning av potentiellt förödande nattfrost inom jordbruket. Efter sin undersökning av den sibiriska branden 1915, kritiserade Seitz modellens resultat för "kärnkraftsvinter" för att de var baserade på successiva värsta händelser:

Osannolikheten för en sträng med 40 sådana myntkast som kommer upp i huvudet närmar sig den för en pat royal flush . Ändå representerades det som en "sofistikerad endimensionell modell" - en användning som är oxymoronisk, såvida den inte tillämpas på [den brittiska modellen Lesley Lawson] Twiggy .

Seitz citerade Carl Sagan och lade till en betoning: " I nästan alla realistiska fall som involverar kärnkraftsutbyten mellan supermakterna, är globala miljöförändringar tillräckliga för att orsaka en utrotningshändelse lika med eller allvarligare än den av kritatidens stängning när dinosaurierna och många andra arter som dog ut är sannolikt." Seitz kommenterar: "Den olycksbådande retoriken som kursiveras i det här avsnittet sätter till och med scenariot på 100 megaton [den ursprungliga 100 stadseldstormen] i paritet med explosionen på 100 miljoner megaton från en asteroid som träffar jorden. Detta [är] astronomiska mega- hype ..." Seitz avslutar:

Allt eftersom vetenskapen fortskred och mer autentisk sofistikering uppnåddes i nyare och mer eleganta modeller, gick de postulerade effekterna nedåt. År 1986 hade dessa värsta effekter smält ner från ett år av arktiskt mörker till varmare temperaturer än de svala månaderna i Palm Beach ! Ett nytt paradigm av trasiga moln och svala fläckar hade dykt upp. Den en gång globala hårda frosten hade dragit sig tillbaka till den norra tundran . Mr Sagans utarbetade gissningar hade fallit offer för Murphys mindre kända andra lag: Om allt MÅSTE gå fel, satsa inte på det.

Seitz motstånd fick förespråkarna för kärnkraftsvinter att ge svar i media. Förespråkarna ansåg att det helt enkelt var nödvändigt att bara visa på möjligheten av klimatkatastrofer, ofta ett värsta scenario, medan motståndarna insisterade på att för att tas på allvar borde kärnvapenvinter visas som sannolikt under "rimliga" scenarier. Ett av dessa stridsområden, som belysts av Lynn R. Anspaugh, handlar om frågan om vilken årstid som ska användas som bakgrund för krigsmodellerna mellan USA och Sovjetunionen. De flesta modeller väljer sommaren på norra halvklotet som utgångspunkt för att producera maximal sotloftning och därmed eventuell vintereffekt. Det har emellertid påpekats att om samma antal eldstormar inträffade under höst- eller vintermånaderna, när det finns mycket mindre intensivt solljus för att sota in i ett stabilt område av stratosfären, skulle storleken på kyleffekten vara försumbar, enligt en januarimodell som drivs av Covey et al. Schneider medgav frågan 1990 och sa att "ett krig på senhösten eller vintern inte skulle ha någon märkbar [kylnings] effekt".

Anspaugh uttryckte också frustration över att även om en hanterad skogsbrand i Kanada den 3 augusti 1985 sägs ha antänts av förespråkare för kärnkraftsvinter, med branden potentiellt fungerande som en möjlighet att göra några grundläggande mätningar av rökens och rökens optiska egenskaper -till-bränsleförhållande, vilket skulle ha hjälpt till att förfina uppskattningarna av dessa kritiska modellingångar, angav förespråkarna inte att några sådana mätningar gjordes. Peter V. Hobbs , som senare framgångsrikt skulle få finansiering för att flyga in i och prova rökmolnen från oljebränderna i Kuwait 1991, uttryckte också frustration över att han nekades finansiering för att ta prov på de kanadensiska och andra skogsbränderna på detta sätt. Turco skrev ett 10-sidigt memorandum med information från hans anteckningar och några satellitbilder, och hävdade att rökplymen nådde 6 km på höjden.

1986 publicerade atmosfärsforskaren Joyce Penner från Lawrence Livermore National Laboratory en artikel i Nature där hon fokuserade på de specifika variablerna för rökens optiska egenskaper och mängden rök som finns kvar i luften efter stadsbränderna. Hon fann att de publicerade uppskattningarna av dessa variabler varierade så mycket att klimateffekten, beroende på vilka uppskattningar som valdes, kunde vara försumbar, liten eller massiv. De antagna optiska egenskaperna för svart kol i nyare nukleära vintertidningar 2006 är fortfarande "baserade på de antagna i tidigare kärnkraftsvintersimuleringar".

John Maddox , redaktör för tidskriften Nature , utfärdade en serie skeptiska kommentarer om nukleära vinterstudier under sin tid. På samma sätt var S. Fred Singer en långvarig vokal kritiker av hypotesen i tidskriften och i tv-debatter med Carl Sagan.

Kritisk respons på de mer moderna tidningarna

I ett svar 2011 på de mer moderna tidningarna om hypotesen publicerade Russell Seitz en kommentar i Nature som utmanade Alan Robocks påstående att det inte har förekommit någon riktig vetenskaplig debatt om konceptet "nukleär vinter". 1986 hävdar Seitz också att många andra är ovilliga att säga ifrån av rädsla för att bli stigmatiserade som "garderoben Dr. Strangeloves" ; fysikern Freeman Dyson från Princeton sa till exempel "Det är en helt fruktansvärd vetenskap, men jag är ganska förtvivlad över att sätta det offentliga rekordet rätt." Enligt Rocky Mountain News hade Stephen Schneider kallats fascist av vissa nedrustningsanhängare för att ha skrivit sin artikel från 1986 "Nuclear Winter Reappraised". MIT- meteorologen Kerry Emanuel skrev på samma sätt i en recension i Nature att vinterkonceptet är "ökänt för sin brist på vetenskaplig integritet" på grund av de orealistiska uppskattningarna som valts ut för den mängd bränsle som sannolikt kommer att brinna, de oprecisa globala cirkulationsmodellerna som används. Emanuel avslutar med att påstå att bevisen från andra modeller pekar på att röken rensas upp av regn. Emanuel gjorde också en "intressant poäng" om att ifrågasätta förespråkarnas objektivitet när det kom till starka känslomässiga eller politiska frågor som de har.

William R. Cotton , professor i atmosfärisk vetenskap vid Colorado State University, specialist på molnfysikmodellering och medskapare av den mycket inflytelserika och tidigare nämnda RAMS-atmosfärmodellen , hade på 1980-talet arbetat med modeller för att regna ut sot och stödde de förutsägelser som gjordes av hans egna och andra nukleära vintermodeller. Men han har sedan dess vänt på denna ståndpunkt, enligt en bok som han var medförfattare till 2007, som säger att, bland andra systematiskt granskade antaganden, kommer mycket mer regn ut/våt avsättning av sot att inträffa än vad som antas i moderna tidningar om ämnet : "Vi måste vänta på att en ny generation av GCM ska implementeras för att undersöka potentiella konsekvenser kvantitativt". Han avslöjar också att enligt hans uppfattning "var kärnkraftsvintern till stor del politiskt motiverad från början".

Politiska konsekvenser

Under Kubakrisen uppmanade Fidel Castro och Che Guevara Sovjetunionen att inleda ett första kärnvapenanfall mot USA i händelse av en amerikansk invasion av Kuba . På 1980-talet pressade Castro Kreml att anta en hårdare linje mot USA under president Ronald Reagan , och argumenterade till och med för potentiell användning av kärnvapen. Som ett direkt resultat av detta sändes en sovjetisk tjänsteman till Kuba 1985 med ett följe av "experter", som i detalj redogjorde för den ekologiska effekten på Kuba i händelse av kärnvapenangrepp mot USA. Strax efter, berättar den sovjetiska tjänstemannen, förlorade Castro sin tidigare "kärnfeber". År 2010 kallades Alan Robock till Kuba för att hjälpa Castro att främja hans nya syn på att kärnvapenkrig skulle leda till Armageddon. Robocks 90 minuters föreläsning sändes senare på den rikstäckande statligt kontrollerade tv-stationen i landet.

Men enligt Robock har han misslyckats i den mån han fick USA:s regerings uppmärksamhet och påverkade kärnkraftspolitiken. År 2009, tillsammans med Owen Toon , höll han ett föredrag till USA:s kongress , men ingenting framgick av det och den dåvarande presidentens vetenskapsrådgivare, John Holdren , svarade inte på deras förfrågningar 2009 eller i skrivande stund 2011 .

Förenta staternas och Sovjetunionens kärnkraftslager. Effekterna av att försöka få andra att tro på resultaten av modellerna om kärnkraftsvinter verkar inte ha minskat något av ländernas kärnkraftslager på 1980-talet, bara den sviktande sovjetiska ekonomin och upplösningen av landet mellan 1989 och 1991 som markerar slutet av det kalla kriget och därmed avslappningen av "kapprustningen " , verkar ha haft en effekt. Effekterna av det elgenererande Megaton till Megawatt kan också ses i mitten av 1990-talet, vilket fortsätter trenden med ryska minskningar. Ett liknande diagram som enbart fokuserar på mängden stridsspetsar i multimegaton-intervallet finns också tillgängligt. Dessutom ökade det totala antalet utplacerade amerikanska och ryska strategiska vapen stadigt från 1983 tills det kalla kriget tog slut.

I en "Bulletin of the Atomic Scientists"-inslag från 2012 hävdar Robock och Toon, som rutinmässigt hade blandat sin förespråkande av nedrustning i slutsatserna av sina "nukleära vintertidningar", på det politiska området att de hypotetiska effekterna av kärnkraftsvintern kräver att doktrinen de antar att de är aktiva i Ryssland och USA, bör " mutually assured destruction " (MAD) istället ersättas med deras eget "self-assured destruction" (SAD)-koncept, eftersom effekterna av den resulterande kärnkraften, oavsett vems städer som brann, vintern som de förespråkar skulle enligt deras uppfattning vara katastrofal. På liknande sätt skrev Carl Sagan och Richard Turco 1989 ett dokument om politiska implikationer som publicerades i Ambio som föreslog att eftersom kärnkraftsvinter är en "väl etablerad utsikt", borde båda supermakterna gemensamt reducera sina kärnvapenarsenaler till " Canonical Deterrent Force " . nivåer på 100–300 individuella stridsspetsar vardera, så att "i händelse av kärnvapenkrig [skulle detta] minimera sannolikheten för [extrem] kärnvapenvinter."

En ursprungligen sekretessbelagd bedömning av amerikansk underrättelsetjänst mellan myndigheter från 1984 säger att under både de föregående 1970- och 1980-talen följde den sovjetiska och amerikanska militären redan de " befintliga trenderna " i miniatyrisering av stridsspetsar, med högre precision och kärnstridsspetsar med lägre kapacitet. Detta ses när man bedömer de mest talrika fysikpaketen i USA:s arsenal, som på 1960-talet var B28 och W31 , men båda blev snabbt mindre framträdande med 1970-talets massproduktion av 50 Kt W68 , 100 Kt W76 och i 1980-talet, med B61 . Denna trend mot miniatyrisering, möjliggjort av framsteg inom tröghetsstyrning och noggrann GPS- navigering etc., motiverades av en mängd faktorer, nämligen önskan att utnyttja fysiken hos motsvarande megatonnage som miniatyriseringen erbjöd; att frigöra utrymme för att passa fler MIRV- stridsspetsar och lockbeten på varje missil. Parallellt med önskan att fortfarande förstöra härdade mål men samtidigt minska svårighetsgraden av nedfallsskador som deponeras på angränsande och potentiellt vänliga länder. Eftersom det hänför sig till sannolikheten för kärnkraftsvinter, var omfattningen av potentiella termisk strålning antända bränder redan reducerad med miniatyrisering. Till exempel hade den mest populära kärnkraftsvintertidningen, TTAPS-tidningen 1983, beskrivit en 3000 Mt motkraftsattack på ICBM- platser där varje enskild stridsspets hade ungefär en Mt energi; dock inte långt efter publiceringen hävdade Michael Altfeld från Michigan State University och statsvetaren Stephen Cimbala från Pennsylvania State University att de då redan utvecklade och utplacerade mindre, mer exakta stridsspetsarna (t.ex. W76), tillsammans med lägre detonationshöjder , kunde producera samma motkraft strejk med totalt endast 3 Mt energi som förbrukas. De fortsätter att, om de nukleära vintermodellerna visar sig vara representativa för verkligheten, så skulle mycket mindre klimatkylning inträffa, även om eldstormutsatta områden fanns i mållistan, eftersom lägre smältningshöjder såsom ytsprängningar också skulle begränsa räckvidden av de brinnande termiska strålarna på grund av terrängmaskering och skuggor från byggnader, samtidigt som de temporärt upphöjer mycket mer lokaliserat nedfall jämfört med luftsprängning – standardmetoden för användning mot ohärdade mål.

Den skjutna farbrorn 1951 från Operation Buster-Jangle , hade en avkastning omkring en tiondel av den 13 till 16 Kt Hiroshima bomben, 1,2 Kt, och detonerades 5,2 m (17 fot) under marknivån. Ingen termisk blixt av värmeenergi avgavs till omgivningen i detta grunda begravda test. Explosionen resulterade i ett moln som steg till 3,5 km (11 500 fot). Den resulterande kratern var 260 fot (79 m) bred och 53 fot (16 m) djup. Utbytet liknar det för en Atomic Demolition Munition . Altfeld och Cimbala hävdar att sann tro på kärnkraftsvinter kan leda nationer till att bygga större arsenaler av vapen av denna typ. Men trots att de är komplicerade på grund av tillkomsten av Dial-a-yield- teknologi, tyder data om dessa lågavkastande kärnvapen på att de, från och med 2012, utgör ungefär en tiondel av USA:s och Rysslands arsenal, och bråkdelen av lagret som de ockuperar har minskat sedan 1970-90-talet, inte växt. En faktor i detta är att mycket tunna anordningar med en avkastning på cirka 1 kiloton energi är kärnvapen som gör mycket ineffektiv användning av sina kärnmaterial, t.ex. tvåpunktsimplosion . Således kan en mer psykologiskt avskräckande anordning med högre effektivitet/högre avkastning istället konstrueras av samma massa klyvbart material .

Denna logik återspeglas på liknande sätt i den ursprungligen klassificerade Interagency Intelligence-bedömningen från 1984, som antyder att inriktningsplanerare helt enkelt måste överväga målets brännbarhet tillsammans med kapacitet, spränghöjd, timing och andra faktorer för att minska mängden rök för att skydda mot potentialen för en kärnkraftsvinter. Därför, som en konsekvens av ett försök att begränsa målbrandrisken genom att minska räckvidden för termisk strålning med tändning för yt- och underjordiska sprängningar , kommer detta att resultera i ett scenario där det mycket mer koncentrerade, och därför dödligare, lokala nedfallet som är genereras efter att en ytsprängning bildas, i motsats till det jämförelsevis utspädda globala nedfallet som skapas när kärnvapen tänds i luftsprängningsläge.

Altfeld och Cimbala hävdade också att tron på möjligheten till en kärnvapenvinter faktiskt skulle göra kärnvapenkrig mer sannolikt, i motsats till Sagan och andras åsikter, eftersom det skulle tjäna ytterligare motivation att följa de befintliga trenderna, mot utvecklingen av mer exakta , och ännu lägre explosiv avkastning, kärnvapen. Eftersom vinterhypotesen antyder att ersättningen av det dåvarande kalla kriget betraktade strategiska kärnvapen i räckvidden med flera megatoner, med vapen med explosiv avkastning närmare taktiska kärnvapen , såsom Robust Nuclear Earth Penetrator (RNEP), skulle skydda mot den nukleära vinterpotentialen. Med de senare förmågorna hos det då, i stort sett fortfarande konceptuella RNEP, specifikt citerat av den inflytelserika kärnvapenkrigföringsanalytikern Albert Wohlstetter . Taktiska kärnvapen, i den nedre delen av skalan, har avkastning som överlappar stora konventionella vapen , och ses därför ofta "som att sudda ut skillnaden mellan konventionella och kärnvapen", vilket gör möjligheten att använda dem "lättare" i en konflikt.

Påstådd sovjetisk exploatering

I en intervju 2000 med Mikhail Gorbatjov (Sovjetunionens ledare från 1985 till 1991) ställdes följande uttalande till honom: "På 1980-talet varnade du för de aldrig tidigare skådade farorna med kärnvapen och tog mycket vågade steg för att vända kapprustningen", med Gorbatjov som svar "Modeller gjorda av ryska och amerikanska forskare visade att ett kärnvapenkrig skulle resultera i en kärnvapenvinter som skulle vara extremt destruktiv för allt liv på jorden; kunskapen om det var en stor stimulans för oss, att människor med ära och moral, att agera i den situationen."

Emellertid uttrycker en US Interagency Intelligence Assessment från 1984 ett mycket mer skeptiskt och försiktigt tillvägagångssätt, som säger att hypotesen inte är vetenskapligt övertygande. Rapporten förutspådde att den sovjetiska kärnkraftspolitiken skulle vara att bibehålla sin strategiska kärnkraftsställning, som att de satte in den högkastande missilen SS-18 och att de bara skulle försöka utnyttja hypotesen i propagandasyfte, som att rikta granskning av USA. del av kärnvapenkapplöpningen . Dessutom uttrycker den tron att om sovjetiska tjänstemän började ta kärnvapenvintern på allvar, skulle det förmodligen få dem att kräva exceptionellt höga krav på vetenskapliga bevis för hypotesen, eftersom implikationerna av den skulle undergräva deras militära doktrin – en nivå av vetenskapliga bevis som kanske inte kunde uppfyllas utan fältexperiment. Den oredigerade delen av dokumentet avslutas med förslaget att avsevärda ökningar av sovjetiska civila försvarsmatlagren kan vara en tidig indikator på att kärnkraftsvintern började påverka sovjetiskt tänkande på övre nivån .

1985 noterade tidningen Time "misstankarna från vissa västerländska forskare om att den nukleära vinterhypotesen främjades av Moskva för att ge anti-kärnkraftsgrupper i USA och Europa lite ny ammunition mot Amerikas vapenuppbyggnad." 1985 träffades den amerikanska senaten för att diskutera vetenskapen och politiken kring kärnkraftsvintern. Under kongressutfrågningen presenterade den inflytelserika analytikern Leon Gouré bevis för att sovjeterna kanske helt enkelt har ekat västerländska rapporter snarare än att producera unika fynd. Gouré antog att sovjetisk forskning och diskussioner om kärnvapenkrig endast kan tjäna sovjetiska politiska agendor, snarare än att spegla faktiska åsikter från sovjetisk ledning.

År 1986 kartlade Defense Nuclear Agency- dokumentet En uppdatering av sovjetisk forskning om och utnyttjande av kärnkraftsvintern 1984–1986 det minimala [offentliga området] forskningsbidraget om och sovjetisk propagandaanvändning av fenomenet nukleär vinter.

Det finns visst tvivel om när Sovjetunionen började modellera bränder och de atmosfäriska effekterna av kärnvapenkrig. Den tidigare sovjetiska underrättelseofficeren Sergei Tretyakov hävdade att KGB , under ledning av Jurij Andropov , uppfann konceptet "kärnvapenvinter" för att stoppa utplaceringen av NATO Pershing II- missiler . De sägs ha distribuerat desinformation till fredsgrupper, miljörörelsen och tidskriften Ambio baserad på en falsk "domedagsrapport" av den sovjetiska vetenskapsakademin av Georgii Golitsyn, Nikita Moiseyev och Vladimir Alexandrov rörande de klimatiska effekterna av kärnvapenkrig. Även om det är accepterat att Sovjetunionen utnyttjade kärnvapenvinterhypotesen i propagandasyfte, har Tretyakovs inneboende påstående att KGB skickade desinformation till Ambio , tidskriften där Paul Crutzen och John Birks publicerade tidningen "Twilight at Noon" från 1982, inte varit bekräftat från och med 2009. I en intervju 2009 genomförd av National Security Archive uttalade Vitalii Nikolaevich Tsygichko (en senioranalytiker vid Sovjetiska vetenskapsakademin och militär matematisk modellerare) att sovjetiska militäranalytiker diskuterade idén om "nukleära vinterår" före amerikanska forskare, även om de inte använde den exakta termen.

Dämpningstekniker

Ett antal lösningar har föreslagits för att mildra den potentiella skadan av en kärnvapenvinter om en förefaller oundviklig. Problemet har angripits i båda ändar; vissa lösningar fokuserar på att förhindra tillväxten av bränder och därför begränsa mängden rök som når stratosfären i första hand, och andra fokuserar på livsmedelsproduktion med minskat solljus, med antagandet att den allra värsta analysen är resultatet av den nukleära vintern. modeller visar sig vara korrekta och inga andra begränsningsstrategier finns.

Eldledning

I en rapport från 1967 inkluderade tekniker olika metoder för att applicera flytande kväve, torris och vatten på kärnkraftsbränder. Rapporten övervägde ett försök att stoppa spridningen av bränder genom att skapa brandgator genom att spränga ut brännbart material från ett område, möjligen till och med med kärnvapen, tillsammans med användning av förebyggande brandbrännare . Enligt rapporten var en av de mest lovande teknikerna som undersöktes initiering av regn från sådd av masseldande åskhuvuden och andra moln som passerade över den utvecklande, och sedan stabila, eldstormen.

Att producera mat utan solljus

I boken Feeding Everyone No Matter What presenterar författarna olika okonventionella livsmedelsmöjligheter under de värsta tänkbara förutsägelserna om kärnkraftsvinter. Dessa inkluderar naturgasbrytande bakterier, den mest välkända är Methylococcus capsulatus , som för närvarande används som foder i fiskodling ; barkbröd , en långvarig hungersnöd som använder den ätbara inre barken av träd och en del av Skandinavisk historia under den lilla istiden ; ökad svampodling eller svamp som honungssvampar som växer direkt på fuktigt trä utan solljus; och variationer av trä eller cellulosaproduktion av biobränsle , som vanligtvis redan skapar ätbara sockerarter / xylitol från oätlig cellulosa, som en mellanprodukt innan det sista steget av alkoholgenerering. En av bokens författare, maskiningenjören David Denkenberger, konstaterar att svamp teoretiskt sett skulle kunna mata alla i tre år. Tång, som svamp, kan också växa i svagt ljus. Maskrosor och trädnålar kan ge vitamin C, och bakterier kan ge vitamin E. Mer konventionella kallvädersgrödor som potatis kan få tillräckligt med solljus vid ekvatorn för att förbli genomförbara.

Storskalig matlager

För att föda delar av civilisationen genom en kärnvapenvinter, måste stora lager av matlagring före evenemanget genomföras. Sådana lager bör placeras under jord, på högre höjder och nära ekvatorn för att mildra UV och radioaktiva isotoper på hög höjd. Lagren bör också placeras i närheten av de populationer som sannolikt kommer att överleva den initiala katastrofen. En övervägande är vem som skulle sponsra lageruppbyggnaden. "Det kan finnas en obalans mellan de som bäst kan sponsra lagren (dvs. de rika före katastrofen) och de som bäst kan använda lagren (de fattiga på landsbygden före katastrofen)." Minsta årliga globala vetelagring är cirka 2 månader.

Klimatteknik

Trots namnet "nukleär vinter" är kärnkraftshändelser inte nödvändiga för att producera den modellerade klimateffekten. I ett försök att hitta en snabb och billig lösning på den globala uppvärmningsprognosen på minst 2 ˚C ytuppvärmning till följd av fördubblingen av CO 2 -nivåerna i atmosfären, _genom solstrålningshantering ( en form av klimatteknik) den underliggande kärnkraftsvintereffekten har setts på som kanske innehar potential. Förutom det vanligare förslaget att injicera svavelföreningar i stratosfären för att approximera effekterna av en vulkanisk vinter, har injicering av andra kemiska arter, såsom frisättning av en viss typ av sotpartiklar för att skapa mindre "kärnvinter"-förhållanden, föreslagits av Paul Crutzen och andra. Enligt tröskeln "nuclear winter" datormodeller, om ett till fem teragram av brandstormsgenererat sot injiceras i den låga stratosfären, modelleras det, genom anti-växthuseffekten, för att värma upp stratosfären men kyla nedre troposfären och producera 1,25 °C kylning i två till tre år; och efter 10 år skulle den genomsnittliga globala temperaturen fortfarande vara 0,5 °C lägre än före sotinjektionen.

Potentiella klimatprejudikat

En animation som visar en massiv asteroid-jordnedslag och efterföljande bildning av nedslagskrater . Asteroiden i samband med utrotningen av Krita-Paleogen-utrotningen släppte en uppskattad energi på 100 teratonn TNT (420 ZJ ). motsvarande 100 000 000 Mt energi, ungefär 10 000 gånger de maximala sammanlagda arsenalerna från USA och Sovjetunionen under det kalla kriget. Detta antas ha producerat tillräcklig jord-energikoppling för att ha orsakat allvarlig mantelplym (vulkanism) vid antipodalpunkten (motsatta sidan av världen).

Liknande klimateffekter som "kärnkraftsvinter" följde historiska supervulkanutbrott , som plockade sulfataerosoler högt in i stratosfären, med detta som är känt som en vulkanisk vinter . Effekterna av rök i atmosfären (kortvågsabsorption) kallas ibland för en "antiväxthuseffekt", och en stark analog är den disiga atmosfären av Titan . Pollack, Toon och andra var inblandade i att utveckla modeller av Titans klimat i slutet av 1980-talet, samtidigt som deras tidiga nukleära vinterstudier.

nedslag på kometer och asteroider på utrotningsnivå också ha genererat nedslagsvintrar genom pulverisering av enorma mängder fint stendamm. Denna pulvriserade sten kan också ge "vulkaniska vinter"-effekter, om sulfathaltig sten träffas i stöten och lyfts högt upp i luften, och "nukleära vinter"-effekter, där värmen från det tyngre stenutkastet antänds regionalt och möjligen globalt. skogsbrandstormar.

Denna globala hypotes om "inverkan eldstormar", som ursprungligen stöddes av Wendy Wolbach, H. Jay Melosh och Owen Toon, antyder att som ett resultat av massiva nedslagshändelser kan de små sandkornsstora ejektafragmenten som skapas medeoriskt återinträda i atmosfären och bildas. en het filt av globalt skräp högt uppe i luften, som potentiellt gör hela himlen glödhet i minuter till timmar, och därmed bränner hela den globala inventeringen av ovanjordiskt kolhaltigt material, inklusive regnskogar . Denna hypotes föreslås som ett sätt att förklara svårighetsgraden av utrotningshändelsen från Krita och Paleogen, eftersom jordnedslaget av en cirka 10 km bred asteroid som utlöste utrotningen inte anses vara tillräckligt energisk för att ha orsakat nivån av utrotning från den första enbart effektens energiutsläpp.

Den globala eldstormvintern har dock ifrågasatts på senare år (2003–2013) av Claire Belcher, Tamara Goldin och Melosh, som ursprungligen hade stött hypotesen, med denna omvärdering kallad "Krita-Paleogen eldstormsdebatt" av Belcher.

Beroende på storleken på meteoren kommer den antingen att brinna upp högt i atmosfären eller nå lägre nivåer och explodera i en luftsprängning som liknar Chelyabinsk-meteoren 2013, som approximerade de termiska effekterna av en kärnvapenexplosion.

De frågor som tagits upp av dessa forskare i debatten är den upplevda låga mängden sot i sedimentet bredvid det finkorniga iridiumrika asteroiddammskiktet, om mängden återinträdande utstötningar var helt global när det gällde att täcka atmosfären, och i så fall , varaktigheten och profilen för återinträdesuppvärmningen, oavsett om det var en hög termisk värmepuls eller den mer långvariga och därför mer brandfarliga "ugnsuppvärmningen", och slutligen, hur mycket den "självskyddande effekten" från den första vågen av nu kylda meteorer under mörk flygning bidrog till att minska den totala värmen som upplevdes på marken från senare vågor av meteorer.

Delvis på grund av att kritaperioden var en era med hög atmosfärisk syrehalt , med koncentrationer över dagens, Owen Toon et al. under 2013 var kritiska till de omvärderingar som hypotesen genomgår.

Det är svårt att framgångsrikt fastställa det procentuella bidraget från sotet i denna periods geologiska sedimentrekord från levande växter och fossila bränslen som fanns vid den tiden, ungefär på samma sätt som den del av materialet som antänds direkt av meteornedslaget är svårt att fastställa .

Se även

Krakatoas utbrott 1883 , vilket orsakade cirka 1 kelvin global kylning under 2 år på grund av sulfatutsläpp.
Dalton Minimum , 1790 till 1830, en period av långvarig solarminimumaktivitet , vilket resulterade i att jorden fick lägre instrålningsvärden.
Domedagsapparat
Global avbländning , global minskning av markisolering, på grund av den atmosfäriska injektionen av aerosoler från olika källor.
Inverkan vinter
Laki , 1783 utbrott av en isländsk vulkan som producerade kontinentalt lokaliserad kyla under 1–2 år.
Lista över stater med kärnvapen
Lilla istiden , en period med låga temperaturer från sextonde till artonhundratalet, delvis överlappande med Maunderminimum av solaktivitet, 1645 till 1715.
Kärnvapensvält
Kärnvapenförintelsen
Kärnvapenterrorism
Toba-katastrofteori , en kontroversiell hypotes om att en vulkanvinter producerad av vulkanutbrottet i Toba , Indonesien , skapade en flaskhals för mänsklig befolkning för ungefär 80 000 år sedan.
Vulkanisk vinter
År utan sommar , 1816, skapat av ett vulkanutbrott i Tambora.
Younger Dryas impact hypothesis , en kontroversiell hypotes om att en nedslagshändelse och bränder utlöste den senaste istiden.

Dokumentärer

On the 8th Day – Nuclear winter-dokumentär (1984) filmad av BBC och tillgänglig på webbsidor för videovärdar på Internet; krönika uppkomsten av hypotesen, med långa intervjuer av framstående vetenskapsmän som publicerade de begynnande artiklarna om ämnet.

Media

The Cold and the Dark: The World after Nuclear War : En bok medförfattad av Carl Sagan 1984 som följde på hans medförfattare av TTAPS-studien 1983.
Trådar : Ett dokudrama från 1984 som Carl Sagan assisterade som rådgivande. Den här filmen var den första i sitt slag som skildrade en kärnvapenvinter.
A Path Where No Man Thought: Nuclear Winter and the End of the Arms Race : En bok författad av Richard P. Turco och Carl Sagan, publicerad 1990; den förklarar den nukleära vinterhypotesen och förespråkar därmed kärnvapennedrustning.
Nuclear Winter är en minidokumentär av Retro Report som tittar på nukleära vinterrädslor i dagens värld.

Förklarande anteckningar

Allmänna referenser

Badash, Lawrence (10 juli 2009). En nukleär vintersaga . Massachusetts Institute of Technology. ISBN 978-0-26225799-2 . Arkiverad från originalet 2014-01-12 . Hämtad 2016-06-04 .
Budyko, MI ; Golitsyn, GS ; Izrael, YA (september 1988). Globala klimatkatastrofer . Springer. ISBN 978-0-387-18647-4 .
Kommittén för de atmosfäriska effekterna av kärnvapenexplosioner (1985). Effekterna på atmosfären av ett stort kärnkraftsutbyte . Washington DC: National Academy Press. doi : 10.17226/540 . ISBN 978-0-309-03528-6 . Hämtad 2009-10-11 .
Crutzen, Paul J .; Birks, John W. (1982). "Atmosfären efter ett kärnvapenkrig: skymning vid middagstid". Ambio . 11 (2–3): 114.
Goure, Leon (5 juni 1985). Sovjetiskt utnyttjande av hypotesen om "kärnkraftsvinter" (PDF) (Rapport). DNA-TR-84-373. Arkiverad (PDF) från originalet 2016-02-23 . Hämtad 2016-02-15 .
Goure, L. (16 september 1986). En uppdatering av sovjetisk forskning om och utnyttjande av "kärnvapenvinter", 1984–1986 (PDF) (Rapport). DNA-TR-86-404. Arkiverad (PDF) från originalet 2014-07-14 . Hämtad 2014-06-12 .
Harwell, Mark A. (november 1984). Nuclear Winter: The Human and Environmental Consequences of Nuclear War . Springer. ISBN 978-0-387-96093-7 .
Interagency Intelligence Assessment (1984). Den sovjetiska inställningen till kärnkraftsvinter (PDF) (Rapport). Arkiverad (PDF) från originalet 2013-07-18 . Hämtad 2014-06-12 .
Mills, Michael J.; Toon, Owen B.; Turco, Richard P.; Kinnison, Douglas E.; Garcia, Rolando R. (2008). "Massiv global ozonförlust förutspådd efter regional kärnvapenkonflikt" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 105 (14): 5307–12. Bibcode : 2008PNAS..105.5307M . doi : 10.1073/pnas.0710058105 . PMC 2291128 . PMID 18391218 .
Mills, Michael J.; Toon, Owen B.; Lee-Taylor, Julia; Robock, Alan (2014). "Multi-dekadal global kylning och oöverträffad ozonförlust efter en regional kärnvapenkonflikt" . Jordens framtid . 2 (4): 161–76. Bibcode : 2014AGUFMGC41C0580M . doi : 10.1002/2013EF000205 .
Moiseyev, NN (1986). Människan, naturen och civilisationens framtid: "nukleär vinter" och problemet med en "tillåten tröskel" . Moskva: Novosti Press Agency. OCLC 15504635 .
Robock, Alan; Oman, Luke; Stenchikov, Georgiy L.; Toon, Owen B.; Bardeen, Charles & Turco, Richard P. (2007). "Klimatiska konsekvenser av regionala kärnvapenkonflikter" (PDF) . Atmos. Chem. Phys . 7 (8): 2003–12. Bibcode : 2007ACP.....7.2003R . doi : 10.5194/acp-7-2003-2007 . Arkiverad (PDF) från originalet 2013-06-29 . Hämtad 2007-12-05 .
Robock, Alan; Oman, Luke & Stenchikov, Georgiy L. (2007). "Kärnkraftsvinter återbesökt med en modern klimatmodell och nuvarande kärnvapenarsenaler: Fortfarande katastrofala konsekvenser" ( PDF) . J. Geophys. Res . 112 (D13): D13107. Bibcode : 2007JGRD..11213107R . doi : 10.1029/2006JD008235 . Arkiverad (PDF) från originalet 2011-09-28 . Hämtad 2007-12-05 .
Toon, Owen B.; Turco, Richard P.; Robock, Alan; Bardeen, Charles; Oman, Luke & Stenchikov, Georgiy L. (2007). "Atmosfäriska effekter och samhälleliga konsekvenser av regionala kärnkraftskonflikter och handlingar av individuell kärnvapenterrorism" ( PDF) . Atmos. Chem. Phys . 7 (8): 1973–2002. Bibcode : 2007ACP.....7.1973T . doi : 10.5194/acp-7-1973-2007 . Arkiverad från originalet (PDF) 2011-09-28.
Toon, Owen B.; Robock, Alan; Turco, Richard P.; Bardeen, Charles; Oman, Luke & Stenchikov, Georgiy L. (2007). "Konsekvenser av regionala kärnkraftskonflikter" (PDF) . Vetenskap . 315 (5816): 1224–25. doi : 10.1126/science.1137747 . PMID 17332396 . S2CID 129644628 . Arkiverad (PDF) från originalet 2011-09-28 . Hämtad 2007-12-05 .
Toon, Owen B.; Robock, Alan; Turco, Richard P. (december 2008). "Miljökonsekvenser av kärnvapenkrig" . Fysik idag . 61 (12): 37–42. Bibcode : 2008PhT....61l..37T . doi : 10.1063/1.3047679 .
Turco, RP; Toon, OB; Ackerman, TP; Pollack, JB; Sagan, C. (23 december 1983). "Nuclear Winter: Global Consequences of Multiple Nuclear Explosions". Vetenskap . 222 (4630): 1283–1292. Bibcode : 1983Sci...222.1283T . doi : 10.1126/science.222.4630.1283 . PMID 17773320 . S2CID 45515251 .
Turco, RP; Toon, OB; Ackerman, TP; Pollack, JB; Sagan, C. (12 januari 1990). "Klimat och rök: En bedömning av kärnkraftsvintern". Vetenskap . 247 (4939): 167–168. Bibcode : 1990Sci...247..166T . CiteSeerX 10.1.1.584.8478 . doi : 10.1126/science.11538069 . PMID 11538069 .

Citat

externa länkar

The Encyclopedia of Earth, Nuclear Winter Lead Författare: Alan Robock. Senast uppdaterad: 31 juli 2008
Nuclear Winter Simulation Animation
Studier av klimatkonsekvenser av regional kärnvapenkonflikt från Alan Robock .

Förorening
Luft	Surt regn Luftkvalitetsindex Atmosfärisk spridningsmodellering Klorfluorkolväte Avgaser Dis Luft inomhus Förbränningsmotor Global nedbländning Global destillation Ozonförlust Partiklar Persistent organisk förorening Smog Aerosol Sot Flyktig organisk förening
Biologisk	Biologisk fara Genetisk förorening Introducerade arter ( Invasiva arter )
Digital	Informationsföroreningar
Elektromagnetisk	Ljus Ekologisk ljusförorening Överbelysning Radiospektrumföroreningar
Naturlig	Ozon Radium och radon i miljön Vulkanisk aska Löpeld
Ljud	Transport Landa Vatten Luft Järnväg Hållbar transport Urban Ekolod Marina däggdjur och ekolod Industriell Militär Abstrakt Bullerkontroll
Strålning	Aktinider Bioremediering Kärnfission Nukleärt nedfall Plutonium Förgiftning Radioaktivitet Uran Elektromagnetisk strålning och hälsa Radioaktivt avfall
Jord	Jordbruksföroreningar Herbicider Gödselavfall Bekämpningsmedel Markförstöring Bioremediering Öppen avföring Elektrisk motståndsuppvärmning Markriktvärden Fytoremediation
Fast avfall	Biologiskt nedbrytbart avfall Brunt avfall Elektroniskt avfall Batteriåtervinning Matavfall Grönt avfall Farligt avfall Biomedicinskt avfall Kemiskt avfall Byggavfall Blyförgiftning Kvicksilverförgiftning Giftigt avfall Industriavfall Blysmältning Skräp Brytning Kolbrytning Guld grävning Ytbrytning Djuphavsbrytning Gruvavfall Uranbrytning Kommunalt fast avfall Sopor Nanomaterial Plastföroreningar Mikroplaster Förpackningsavfall Post-konsument avfall Avfallshantering Deponi Värmebehandling
Plats	Satellit
Visuell	Flygresor Skräp (reklam) Vägskyltar Luftledningar Vandalism
Krig	Kemiskt krig Herbicid krigföring ( Agent Orange ) Kärnvapenförintelse ( Kärnkraftsnedfall - kärnvapensvält - kärnvapenvinter ) Bränd jord Oexploderad ammunition Krig och miljörätt
Vatten	Jordbrukets avloppsvatten Biologiska föroreningar Sjukdomar Eutrofiering Eld vatten Sötvatten Grundvatten Hypoxi Industriellt avloppsvatten Marint skräp Övervakning Icke-punktsföroreningar Näringsföroreningar Havsförsurning Oljeläckage Läkemedel Avlopp Septiktankar Groplatrin Frakt Stagnation Svavelvatten Ytavrinning Termisk Grumlighet Stadsavrinning Vattenkvalitet
Ämnen	Föroreningar
Svar	Renare produktion Industriell ekologi Hypotes om föroreningsparadis Register för utsläpp och överföring av föroreningar Principen om att förorenaren betalar Föroreningskontroll Avfallsminimering Noll avfall
Listor	Sjukdomar Lag per land Mest förorenade städer fördrag
Kategorier ( efter land ) Commons WikiProject Miljö WikiProject Ekologi Miljöportal Ekologiportal