会变成严寒的冬季，而冬季则成为北极的冬天。既然欧洲的大部分地区在一场全面核战争中将遭受毁灭性杀伤，而且核爆炸的放射剂量在这些地区将达到无法忍受的程度，因此，对一小部分幸存者和生命体来说，核冬天就是对它们的最后扫荡。同时，全球气候格局的剧烈变化意味着像英国这样的靠近海岸的国家将遭到可怕的飓风的袭击，它将使核战争幸存者的岌岌可危的处境更为严重。
对核冬天假说的检验
很显然，要想对充满恐怖预言的核冬天假说进行验证，途径只有一个，只是由于核战略家和我们的政治领袖们热衷于打一场核战争因而不去考虑和采取这种途径。然而不管怎样，以上预测中使用计算机模拟系统对与此相关的现象，如火星尘爆和地球上的火山爆发进行测试和计算，毕竟是检验核冬天假说的一个现实可行的途径。事实上，甚专在ttaps科学家们想到核战争对气候的影响之前，他们就已经对火星尘爆问题进行研究了。这种尘爆现象是在1971年“水手9号”飞船飞行计划实施期间，第一次引起他们的注意的。因为这艘宇宙飞船环绕火星飞行，所以他们能够对这个行星的表面温度和稀薄的大气温度进行测量。结果发现，当火星上发生尘爆时，这种尘爆遮盖了整个星体，其温度较平时要低，而使该星球的大气温度比通常要高。这完全在预料之中，因为尘埃吸收太阳的辐射，使本身变暖，而使星球表面冷却。他们建造的计算机模拟系统能精确地再现他们观测到的现象。随后，他们决定将注意力转向地球上的有关现象，开始研究火山喷发时的尘埃对地球温度下降的影响。计算机模拟试验表明，在一次大的火山喷发之后，地球平均气温下降的幅度很少，典型的情况是气温下落05c～1c。迄今为止，有关的最详细的记述和研究要属墨西哥的埃尔奇诺恩火山了。它在1982年3月末和4月初喷发。虽然这还不算是一次大规模的、猛烈的火山喷发，但它却非同寻常地将大量的火山灰抛入同温层。科学家们已经运用卫星和地面上的激光测距技术来观察尘埃屏幕的变化。他们还采集尘埃样品，并监测尘烟云下的温度变化。这股尘烟云在火山喷发的数星期内扩展蔓延笼罩了整个地球。这项研究仍在继续进行当中。
诚然，对核冬天的预测要比上述任何一种情况都要严重得多。然而，他们的试验已经表明，计算机模拟系统可以精确地模拟出进入星球大气层的尘烟所导致的后果。在将来，我们期望能看到更复杂的模拟核冬天演变的计算机系统，它们将能解答许多现在还无法回答的难题。在后面的第五章中，我将探讨有关核冬天预测中的一些疑难点。
第四章 地球上的生命面临存亡的危机
核冬天对庄稼和植物的影响
在一场核战争中，熊熊的烈火和放射性尘埃会使庄稼和植物遭到巨大的破坏。纽约长岛美国布鲁黑文国家实验室的研究工作阐明了辐射现象对植物的影响。如果将一个大辐射源置于一片精心选择的森林中部，通常最易遭到破坏的是树木，尤其是松树大片地被摧毁。未遭破坏的只有灌木、杂草、药草、苔藓和地衣。较高的辐射能摧毁茂密的灌木，辐射量再大一些，能杀灭草本和木本科植物，在更大的辐射量照射下，幸存的就只有某几种青苔和地衣了。每类植物中，长得越慢、体积越小的，抵抗力就越强。生态环境发生某种剧烈变化时，最容易受到损害的是那些躯干高大而繁殖周期长的属种，抵抗力最强的是那些体积小、繁殖潜力强的生物体。后者包括能同人类进行有效竞争的小动物和植物，如害虫、园子里和路边荒野上的杂革、昆虫等。
但是，多数植物属种即使不能在几个月内，也会在几年内摆脱辐射和烈火所带来的影响而恢复过来。我们甚至可以设想受到袭击而幸存下来的人能重新开始某些农业生产。在没有直接卷入冲突的国家里，生命会像往常一样延续。
核冬天将改变所有这一切，我们知道，植物生长靠光合作用。低于正常光照5％时，植物的生长过程就会中断。而核战后出现的漫长黑夜或昏暗就会导致这一后果。许多植物将在长期黑暗的笼罩下相继死亡。这无论是对陆地还是对海洋中的绿色微小植物，如海藻（学名叫浮游植物）来说，其结果都一样。
核战争突然使环境的温度降至冰点以下，会产生很严酷的效应。植物抵抗严寒的能力取决于植物所处的时令和所习惯的气温，像加拿大北部和西伯利亚这些严冬地区，冬眠的幼芽可以忍受－80c（－112f）低温，甚至比预测的最寒冷核冬天的温度还要低许多。但是在它们的生长季节，同样是这些植物，如果温度低于－10c（14f）就可能被冻死。像英国那样的温带地区，冬眠的幼芽可耐－8c～－25c（18f～－13f）的温度。但在春季或夏季，这些幼芽遇到冰点以下的温度，可能会立刻被冻死。植物在冬天具有较强的耐寒力，这取决于植物事先进行的调节以适应寒冷温度的状况，就像从秋天过渡到冬天那样自然。除了仲冬时节，任何时期严寒的突然袭击，都会促使很多植物死亡。植物在热带终年都处于生长状态，其御寒能力极其有限。热带植物所能忍受的最低温度为－5c～5c（23f～41f）。值得指出的是，各种植物、动物和微生物中有三分之二生活在赤道两侧25度的范围之内。
世界主要农作物都不耐寒。在关键时刻，水稻只要遇到13c（55f）的气温，生长就会受影响。玉米和黄豆对10c（50f）以下的温度很敏感。而在夏季，气温低于－5c（23f），小麦即会死亡。如果我们现在查—下核冬天计算中所预测的温度，就会发现不论战争发生在一年中的什么时刻，我们不可避免地要失去所有农作物一年的收成。地球上植物的产量会下降到异常低的水平。此外，即使阳光和温度一年后恢复到正常水平，考虑到植物还要遭受到的许多其他方面的威胁（辐射、由于空气层受到破坏而接受过量的紫外线、化学污染、被动物吃掉等），生物学家们估计覆盖地球和海洋的植物要回到正常生长状态也需要十年或更多的时间。
土壤有机体并不直接受阳光和光合作用的影响，并且通常可以长期保持休眠状态，所以它们受黑暗的影响相对地会少一些，但是容易受到酷寒的伤害。在很多地区，由于失去植被的保护，土壤易受风和水的严重侵蚀。对陆地动物和淡水生物的影响
在核冬天，动物面临着各种各样潜在的致命威胁，很多动物受到的辐射达到了致死量。那些在核战争直接杀伤下的幸存者所面临的问题是，多数淡水源均冻到几尺深。由于辐射到大地的日光少，植物停止生长，很多草食动物遭受饥荒。草食动物的骤然减少，又给肉食动物带来灾难。冬眠的动物靠整个夏天积累起来的脂肪来渡过一个普通的冬天，它们几乎没有能力在春天或夏天应付突然降临的核严冬。这样，动物显然会普遍灭绝，特别是那些仅在北半球生长的动物。农民要让牲畜活下来是十分困难的，除非他们有充分准备，备有自给自足的燃料和饲料，以应付突如其来的核冬天。
由于一场核战争后数十亿人和动物的尸体得不到埋葬，那些耐寒的以腐物为食的动物将得以繁殖。我们面临的世界可能是一个以老鼠、蟑螂、苍蝇为主的幸存生物的世界。
许多淡水生物由于失去阳光和被厚厚的冰层覆盖，预计鱼类和一些淡水生物种会广泛灭绝。在热带，动物、鸟类和鱼类特别不具备应付严寒的能力。
对海洋生物的影响
海洋植物和动物受到海洋巨大热惯性的保护，免受严寒的袭击，生存的机会最多。我在第三章曾提到，即使失去一年的日照，海洋的平均温度也只会减少1c（2f）。然而，实际情况并不那么乐观，因为海洋中真正的温水区，即温度在10c（50f）以上的水域绝大部分局限于海洋上层的几千英尺，不到海洋总量的10％。在严酷的核冬天景象中，一年中的最好时候，太阳光极其昏暗，温水的温度可能下降5c～10c（9f～18f）。而这一降温量，正是人们根据热带海洋生物化石估算出的导致多数海生物种灭绝的温差（见第一章）。
长期黑暗对海生生物的影响已在实验室里进行过研究。由浮游植物（海藻），浮游动物（靠海藻为生的微小动物），以及鱼类（靠浮游动物为生）所组成的食物链，特别容易受到破坏。经过仅仅几天的黑暗之后，浮游植物即告死亡或进入休眠状态。在温带，暮春或夏天大约在两个月内，冬天在三至六个月内，鱼类和其他水生动物的数量便开始急剧下降。对很多种生物来说，这一进程是不可逆转的。在热带，由于动物营养储备较少，而热带动物能量的需求量又很大，因此，持续黑暗造成的影响会更严重。在两极地区，动物已适应漫长昏暗的冬天，这种影响的严重程度则小得多。
对于那些想在沿海海域捕鱼的核冬天的幸存者来说，海上可能出现狂风暴雨，将给他们增添更大的困难。为现代社会提供鱼类的大型捕鱼船很有可能还在国内港口中就遭到风暴的袭击，并由此而毁坏，或是难以获得燃料。从陆地冲刷出来的有害废物和淤泥，也会给沿海海洋生物增加灾难。
核冬天给人类带来的后果
要搞清核冬天对人类的全部影响，我们首先必须了解所有的生命都生活在彼此息息相关，相互依存的统一体中。科学家们创造了“生物圈”这个词来描绘地球、大气和海洋，而生命就在其中形成。生物学家发现，要想了解某一个别生物，就需要研究它所生活的整个植物、动物和微生物群落和所处环境的物理性质——阳光、辐射、组成空气的各种气体、土壤、海洋和河流里水中的化学成分。这种研究被称为生态学。近年来，我们对生态学对人类活动的影响已经变得更加敏感，原因并不仅仅在于我们关心地球和它的生命。我们要生存下去就需要依靠无数的生态系统。我们靠植物和动物为我们提供食物，因而我们不得不控制它们的数量和防止病虫害。目前世界上的人们要像史前时代的人类那样依靠打猎采集为生是完全不可能的。我们靠农业，靠控制生态系统为生。核冬天对人类社会最明显和最严重的影响可能是所有庄稼一年的收成几乎全部被毁，而且要重新恢复大规模农业生产是十分困难的。
当然，这些农作物不会在核冬天灭绝。地球上很多地区都会保存一些种子，即使是饥馈绝望的核战幸存者也懂得要留一部分种子供以后播种用。问题在于昆虫、鸟类和兽类的灭绝，将导致新害虫的繁衍。很难相信现代农业赖之以存在的燃料、肥料、杀虫剂的供给在几年内能恢复正常。植物覆盖层被破坏，光秃暴露的土壤便会受到侵蚀。生物学家估计恢复农业生产将需要10年的时间。很明显，幸存者的食品分配和供给会成为一个十分棘手的问题。对于那些粮食生产上远不能自结自足，完全依靠进口粮食的国家来说，失去一年的收成会是一场巨大的灾难。
同样，核冬天也使从海洋获取的食品急剧下降，我们已经看到给人类提供基本营养的许多食物链将要被破坏。在最为严酷的情形下，大地一片漆黑，以致海洋中的光合作用连续数月的中断，众多的鱼种也许会灭绝。因此，人类在失去大部分陆地收成后，要向海洋寻求帮助，也无法得到保证。
生物生态系统除了供给我们食物，还在很多方面为我们服务，这些对我们都是同等重要的。它们的作用是形成和保护土壤、养料的再循环，控制可能发生的农业害虫和人类疾病带菌体，处理废物和死亡的有机物、生物，净化水源，甚至调节气候（众所周知，一个地区的绿化，是改良沙漠的第一步）。总之，自然提供了一个博大的生化源，新的植物和动物在这里自然地或艰苦地通过淘汰，繁殖进化。
当然，也不是生态系统为我们所提供的这一切都会受到核冬天的威胁。但问题是，我们很难预测像核冬天的气候性灾难给生物造成的全部后果。生态群落中的成员，彼此依存，它们能抵御环境较小的变化，却抵抗不了较大变化的伤害。
如果我们把注意力仅仅集中在对人类的直接影响上，那么，即使黑暗和寒冷遍及整个地球，这似乎也不会导致南半球所有人的立即死亡。在远离原子弹爆炸现场，相对来说没有放射尘埃的岛屿上，和由于海洋的调节，气温下降不很明显的地区，都可能有幸存者。所以，在南半球各处，甚至在北半球的某些地区，很可能有一些分散的幸存者。可是，这些分散的小股人群能够生存下去吗？他们可能被迫回到以打猎和采集为生的生活方式中去，但他们缺乏我们打猎祖先在数千年里积累下来的有关周围环境的知识。他们还将面临一个崭新而又有害的环境，具有较高辐射、受到严重破坏的自然世界，其气候条件是前所未有的。社会、经济、文化系统等都被破坏殆尽，人类将面临巨大的精神压力。1983年10月，一些杰出的生物学家在华盛顿集会，他们的一致意见是：
我们不能排除这样一种可能性，即这些分散的幸存者根本不可能再繁殖人口。他们可能生存几十年或一个世纪，然后消失。换句话说，我们无法排除大规摸的核战争会毁灭人类这一可能性。
这些令人沮丧的话，足以阻止我们把人类推向毁灭。难道还需再多言吗？我们怎么能允许核武器再多贮存片刻呢？在一场核浩劫后，地球上的生命当然还会继续生存下去，但是我们却不复存在了。在过去几千年中人类建立起来的全部文化、文明和成就都将付之一炬。
第五章 核冬天预言的可信程度
核冬天的怀疑派
并不是科学界每一个成员都认为核冬天的预测是正确的。最主要的批评来自美国爱德华·泰勒和英国的约翰·马多克斯。爱德华·泰勒是加利福尼亚州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室副主任，他以“氢弹之父”闻名全球。甚至在第一颗原子弹问世之前，他已论证：只要重新创造像太阳中心一样的条件，氢与氦聚变，就能造出威力大得多的炸弹。有几年他因自己的建议没有被采纳而感到失望，但是在1949年8月苏联成功地爆炸了一颗原子弹后，上面开了绿灯，一个在当时被称为“超级”的工程计划，便在泰勒的指导下开始进行。三年之后，第一颗氢弹在南太平洋爆炸。泰勒一直是核武器的热情支持者，他声称过去40年靠的是核威慑力量，才维持了和平。
泰勒在发表于1984年8月23日英国科学杂志《自然》上的文章中，抨击ttaps小组对核冬天的预言是夸大事实。声称如果对尘烟的数量和性质做不同的假设，这种影响会变得很小，以至极不足道。他用几个字概括了他的见解：“气温骤变的观点是值得怀疑的。”令人感兴趣的是，在同一篇论文里他又说，落在非参战国的放射性尘埃的平均预测量即使是20拉德，在辐射最强的地区为250拉德（比自然辐射背景要高几百倍），也是不必担心的。
约翰·马多克斯是《自然》杂志的编辑，又是英国广播公司（bbc）的职业播音员。由于《自然》是一份声望很高的杂志，曾发表过很多见解深刻的重要文章。马多克斯的两篇有关核冬天的社论（1984年3月1日和12月13日）曾引起过一些注意。在第一篇文章里他谈到ttaps小组的预言由于以下两个原因不能令人信服：第一，关于种种假设的详细讨论并未发表；第二，由于没有考虑列在实际环境中可能出现反馈进程，这种可原谅的、对气候影响所作的过于简单的计算很可能会夸大所谓核冬天的严酷性。第一个批评是令人费解的，因为发表在1983年12月美国《科学》杂志上ttaps小组的文章，含有87个详细脚注，提供了技术细节和参考资料目录。这些参考目录包括ttaps小组以前写的有关火星尘暴以及陆地上火山尘埃影响的文章，这些文章对大气模型的建立提供了大量细节。第二