他的“核冬天”理论也许能拯救人类
卡尔·萨根出生于1934年11月9日，今天是他诞辰90周年纪念日。他是美国著名的天文学家和科学传播者，他通过电视访谈、出版书籍、演讲等传播方式让大众对宇宙科学产生了极大的兴趣。他主持的一部经典科普电视系列节目《宇宙:个人游记》（《Cosmos: A Personal Voyage》），吸引了大量的普通民众，深刻影响了几代人的宇宙观。所著的《宇宙》（《Cosmos》）一书发行量巨大 ，被翻译成了多国语言，至今还在发行。所以他被誉为“科传中的NO.1”。我认为他对人类最有意义的贡献就是在20世纪80年代与其他几位科学家一起提出的“核冬天”理论，这一理论颠覆了人们对核武器使用后果的传统认知。告诉人们两国核战争一旦打响，就不是一个简单的双边问题，更是一场全球性的灾难。
“核冬天”理论的提出，缘于他对行星科学的深刻研究。他在研究火星的尘暴现象时，发现尘暴能遮蔽太阳光，使整个火星温度骤降，变得冰冷荒芜。类似的场景在地球历史中也曾上演：6500万年前的恐龙时代，地球遭到了小行星的撞击，激起了大量烟尘，遮蔽了阳光，导致气候剧变，最终造成了恐龙及大量生物的灭绝。火星尘暴和地球恐龙灭绝事件都是烟尘遮蔽阳光所致，所以他在计算机中模拟大规模核战争所产生的烟尘，得出了大规模的核战争会使全球再次陷入气候灾难的结论。
1983年萨根就在《Science》中发文表达“核冬天”理论的核心思想，即大规模核爆炸不仅因其直接毁灭力摧毁大片区域，更严重的是，烟尘会升入平流层形成遮挡阳光的屏障，使得地球温度骤降，地球上的所有生物都会面临危机。
有人会问：在过去的战争中曾使用过核武器，为何未造成“核冬天”效应？这是因为二战时期的两颗原子弹（小男孩和胖子）爆炸当量很小（约为十几千吨TNT），到了冷战末期美苏两国的核武器爆炸当量已达百万吨TNT。如今核武器经过不断升级威力越来越大，二战时期的原子弹远远不能与现代核武器相比。当量提升意味着爆炸产生的烟尘量也会提升，从气象学角度来看，原子弹爆炸产生的爆炸冲击波将空气、尘埃、水汽等迅速推向高空，形成强大的上升气流，同时将释放出来的巨量烟尘和放射性微粒推入10至50公里高的平流层。由于平流层的气流较为稳定，物质在这里很难消散，所以进入平流层的烟尘，会停留数月到数年。部分停留在对流层的核尘埃还会作为凝结核，凝结水汽形成直径只有十几微米的云滴，并聚集成云层。遮天蔽日的烟尘变成阳光的“屏障”，使全球温度下降，部分被遮挡严重的区域还会出现“极夜”的现象，温度降幅更甚。这就是萨根所说的——核冬天。
上世纪80年代开始，在萨根的倡导下，很多科学家开始参与核武器爆炸对气候和环境影响的模拟研究，使用更为复杂的计算模型来进一步探讨核战争对全球气候的影响。对不同规模核冲突和爆炸类型的模拟研究都证明，地球会面临温度骤降的灾难。近些年有研究者使用现代气候模型（GISS GCM ModelE），模拟核战争释放的烟尘量，分别使用了50万吨和150万吨（相当于当前全球核武库的中等和大型核战争的释放规模）。研究结果表明，若核战中使用大规模核武器，释放出150万吨烟尘，一定会引发“核冬天”现象。这与18000年前地球的末次冰期对地球的影响很相像，冰期的高潮阶段全球气温比现在低了大约4-6°C，高纬度地区完全被冰雪覆盖，部分生物灭绝。而一旦出现“核冬天”，地球短期内的降温程度甚至远大于冰期，后果可想而知。
在“核冬天”理论出现之前，核大国领导人及军事专家普遍低估了核战争的后果。他们的评估往往局限于核爆炸的直接损失，即建筑物的摧毁和人员的伤亡。一些国防专家最悲观的估计也只是“会死几亿人，但大部分人和国家还会继续存在”。这种认知的偏差，会让人们错误地认为核武器是国家间的威慑工具，而非全球性的威胁。萨根的研究正是要纠正这种误解，他用科学数据，论证了核战争将如何把地球推向类似火星那样的荒凉境地。所以，他不断用“核冬天”理论提醒世界，每个人都有责任关注和监督核武器的使用。也许人类意识到并接受他的“核冬天”理论，才能避免恐龙灭绝的悲剧重演，拯救人类。
今天是卡尔·萨根诞辰90周年，他的科学贡献和对核战争后果的警示依然具有深远意义。 “核冬天”理论明确指出核爆炸不仅是国家间的灾难，造成的全球性影响是不分国界的，威胁所有生命。我们不仅缅怀他的科学成就，也该思考如何避免核战争带来的灾难。这就是我今天想起他的理由，他与他的“核冬天”理论是不应该被忘记的。