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火与冰-第2部分
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核冬天的效应是怎样被发现的？为什么长期以来一直被人们所忽略？对于核战争的后果迄今已有许多详细的研究。美国国家科学院1975年的一份报告认为，在一场核战争之后，不会出现长期的危害性气候或对生物的不利影响。但到1983年，西德美因茨马克斯－普兰克化学研究所的保罗·克鲁岑和美国科罗拉多州立大学的约翰·伯克斯在瑞典《安比欧》环境杂志上公布了一项很有意思的研究成果。他们一开始就着手研究核爆炸对地球大气层上空臭氧层可能发生的破坏程度。臭氧是氧的一种形态，它有3个氧原子，而不是通常氧分子所含的2个氧原子。臭氧层对于地球生命有着至关重要的作用，太阳紫外线的有害辐射正是通过它来吸收的。在从事这项研究的同时，他们决定对核战争可能引起的大火浓烟量进行估算，其结果使他们非常惊讶，因为将有数亿吨浓烟进入大气层，这将足以遮断阳光对整个地球的照射。
与此同时，另一组科学家已在研究被核爆炸掀入到大气层中的尘埃的影响。这些人分别是，在加利福尼亚州马丽那德雷从事大气研究并担任科研项目负责人的科学家理查德·特科；在加州国家航空和航天局艾姆斯研究中心从事研究的科学家布赖恩·图恩、托马斯·阿克曼和詹姆斯·波拉克；以及担任康奈尔大学行星研究室主任的卡尔·萨根。这5个人就是著名的TTAPS小组的成员，该名称是由他们5人姓氏的头一个字母组成的。该小组原来研究的课题是火星尘暴造成的影响。他们在“水手9号”飞船执行任务时得到了第一手资料。这艘飞船在一场蔚为壮观的尘暴席卷火星时飞抵那里，拍摄了大量照片。接着，他们把注意力转向地球大气同温层中的坦博腊火山灰幔及它对地球气候的影响。正当他们在对一场核战争后的尘埃量进行测算时，他们听说了保罗·克鲁岑和约翰·伯克斯对浓烟量的研究结果，于是决定把浓烟量也计算进去。两项加在一起的后果是引人注目的，它将造成阳光的严重衰减，持续时间可达数周乃至数月，使地面平均温度大幅度地下降。
1983年4月，来自美国和其它国家的大约100位科学家聚会在马萨谙塞州坎布里奇（哈佛大学所在地），对TTAPS小组的研究成果进行审议，并为这一年晚些时候在华盛顿召开有关核战争后果的大型讨论会进行筹备。由物理学家组成的小组首先对TTAPS小组的报告进行了仔细推敲，然后将研究结果送交一批著名生物学家。生物学家得出的结论令人震惊：在TTAPS小组描述的情况下，地球的动植物将出现大范围的死亡，人类能否幸存下来尚无保证。
1983年10月31日，在首都华盛顿召开了“核战争以后的世界——关于核战争带来的长期的全球性生物学后果讨论会”，有500名代表和100名新闻记者与会。与会代表中有科学家、来自20多个国家的外交使节和官员、以及来自美国各地的政府官员、教育学家、环境问题专家、企业界领导人、外交政策制定者和军界头面人物。会议还安排了一个90分钟的电视节目，与由著名的苏联科学家组成的小组进行电视对话。苏联人的研究结果证实了美国科学家的观点。在这个划时代的华盛顿会议之后，又有许多详细的研究工作证实了TTAPS小组的计算结果是正确的，地球上的生命正面临着核冬天的严重威胁。
那么，我们不禁要问，这是不是不久就会被人们遗忘的另一场恐慌呢？诚然，近年来已有不少关于世界末日到来的描述。例如，有人写道，由于人类的活动，特别是砍伐和烧毁热带雨林，大气中的二氧化碳含量不断上升，这种情况正在把我们带进一个新的冰川时期。又如，喷雾罐的气雾剂即将破坏地球大气中的臭氧层，使我们遭受到无法忍受的太阳紫外线的辐射。再如，人口激增和石油资源的枯竭将导致全球性的经济崩溃，DDT和其它农药以及工业用化学制品的使用将引起陆地、海洋和天空中许多物种的灭绝。
本世纪我们遇到的情景与15世纪末颇有些相似之处。那时随着公元1500年的日益迫近，人们通过启示文学形式作出种种设想。例抵列昂纳多·达·芬奇曾经创作了不少以洪水泛滥为主题的富有能力的作品。也许等公元2000年过去之后，当前这种热衷于世界末日议论的时髦气氛才会淡化。由戈登、拉特雷·泰写于1970年的《世界末日书》就是这类作品的代表作，我刚才提到的以及其它一些有关世界末日的设想在这本书里都有涉及。
然而，事实是，这些可怕的预言迄今没有一个言中。就某些预言来说，例如喷雾罐的气雾剂对臭氧层的破坏完全不像人们所担心的那样糟。至于二氧化碳增多的问题，一些气候学家认为，空气中二氧化碳浓度由于人类活动的日益增加对于防止冰期再度降临反而有受人欢迎的一面。另一些关于世界末日的预言之所以未得到证实是因为人类采取了强有力的防范措施，例如中国人口的激增，由于政府立法和普及人口教育已得到了控制。工业用化学品的危险副作用一经发现，立即被取消上市。世界性的石油危机已导致人们竭力开发绝热材料和寻找其它措施以减少石油的消耗。
同样，在核冬天的危害性问题上，人们的预言也未得到认同。这还需要科学家在几年的时间内对核冬天的真实景象作进一步的研究。一旦核冬天的预言得到确认，它在人类社会中引起的巨大恐慌只有当人们采取最坚决的行动削减以至最终销毁接武器，才能得到解除。
第二章 核冬天的真实景象
一枚百万吨级氢弹的爆炸威力
在一场全球核大战中，对世界大多数居民，尤其是对居住在北约国和华约国城市或军事目标附近的居民来说，核冬天的影响已无多大意义。尽管关于广岛和长崎原子屠杀惨状的作品汗牛充栋，尽管许多电影和纪录影片向人们展示了核战争的恐怖情景，但大多数人对核战争将会导致的毁灭和痛苦的严重程度似难以理解，这就是美、英、法、苏等国大多数居民默认其政府继续奉行核军备竞赛轮番升级的防务政策的原因。当然，仍有许多人强烈反对核武器，北约部署巡航导弹和潘兴Ⅱ式导弹已在欧洲各国引发了声势浩大的抗议浪潮。一项民意测验表明，多数英国人并不赞成部署巡航导弹，也反对用造价昂贵、威力较大的三叉戟潜射导弹来取代北极星潜射导弹。然而在1983年大选中，反核运动却使工党严重受挫。这或许是因为选民在选举辩论中听信了保守党的观点，即超级大国之间的和平已持续了40年，而这一和平局面是靠核武器来维持的。不过，新近发展的导弹技术却使上述论点显得十分脆弱。现代武器的精确制导意味着对方的按武器可被摧毁于发射井内，它使得“第一次打击”的核攻击行动越来越具有吸引力。巡航导弹的攻击使预警时间变得非常短促，报复行动必须在接到第一次核袭击警报后的几分钟之内就立即决定并付诸实施，这就可能意外地触发一场可怕的核战争。尽管如此，核武器的支持者们并不关心这些细节。像法国和英国这样的国家，唤起人民的爱国热情并不困难，只要使他们相信：正是由于这些核武器的存在，我们才显得更有分量和强大，而在超级大国的核对抗中，俄国人差不多总是占据优势。
当一枚百万吨级的氢弹爆炸时，它的冲击波相当于一百万吨常规炸药的威力，足以把方圆数英里的所有建筑物夷为平地。美国和日本的研究结果一致认为，在距爆炸中心2英里以内的几乎所有人（98％）都会当场死于冲击波。在5英里以内的普通房屋将被摧毁而无法修复，10英里以内的所有住宅的门窗将会碎裂。对此持不同意见的只有英国内政部发行的那本荒唐的小册子《家庭核掩蔽所：技术指南》。
核爆炸的第二个后果就是核火球的剧烈燃烧和蔓延。火球的温度最初可达摄氏2000万度，在离爆炸中心5英里的范围内，人只要站在露天或接近窗户，身上的衣服就会烧燃起来，裸露的皮肤会由于灼烫而被严重烧伤。灼热还引起范围极广的大火。房屋里的窗帘和家俱都会突然着火。加油站、煤气厂、树木、植物，凡是能着火的东西都会烧起来。分散的大火最后将汇成一片火海并四处蔓延，一直烧到再没有东西可燃时为止。还有一种情形，即“风暴性大火”也很可能发生，此种情况曾出现在第二次大战中的汉堡、德累斯顿和广岛。当熊熊烈焰产生空气的抽吸作用，导致出现飓风时，风暴温度可达摄氏1000度甚至更高，这个温度足以熔化玻璃和某些金属。在这种大火中，任何无处逃生的人都会被烧成灰烬或窒息而死，即使他们在掩蔽室里躲过了冲击波的袭击也无济于事。
虽然冲击波和火球造成的毁灭力是如此可怕，但引起最大伤亡的看来还是核爆炸以后四处漂落的放射性尘埃。当核弹近地爆炸时（核战略家称之为“地爆”），大量泥土和碎石被抛入空中。核爆炸引起的强烈辐射使这些泥土和尘埃成为放射性沾染物。它们与炸弹的碎片一起被吸到空中，形成人们所熟悉的悬浮于地球大气层中的蘑菇状烟云。在数小时或数天之内，较大的微尘和碎片回降到地面上来，将致死剂量的放射物质抛到数百平方英里的范围内。只有呆在地下很深的钢筋水泥掩体中，人们才能免于放射性尘埃的伤害。当然，只有一些重要人物，像那些负责制定战略计划的人才能只在这些掩蔽所里。
科学家们曾经对5枚氢弹在大伦敦地区上空爆炸的后果做了详细估算，其结果是，700万居民中将有500万人死亡，50万人受伤，只有100多万人能幸免于难。死亡人数中将有400万人死于放射性辐射，这是一个缓慢的、苟延残喘和可怕的死亡过程，它可能持续6个星期。有一种普遍流行的误会，认为一场核战争将使大多数人立即丧生（译注：核武器的直接杀伤力并不等于立即丧生。核武器的直接杀伤效力包括瞬间核爆炸、热（光）辐射、冲击波、早期核辐射、放射性沉降、电磁脉冲干扰等多种杀伤因素，因此受到直接杀伤的大多数人将逐渐死亡，而不是立即丧生），遗憾的是这种看法离实际相去甚远。
据估计，在一场大规模的核战争中，美国2。3亿居民中将有1。25亿到1。7亿人丧生，还有3000万～5000万受伤者需要送去治疗。所有这些伤亡都是由核爆炸的瞬间和直接危害造成的。据世界卫生组织一项研究成果预测，一场全面核战争产生的冲击波和其它直接危害将使全球10亿多人死亡，另外10亿人受伤。
但是，我们不能老是停留在谈论氢弹爆炸时20英里半径内的人类命运。核战略家估计即使核武器摧毁了美国的所有城市和重镇，三分之一的居民仍将在核打击下幸存下来。现在让我们把目光转向核战争之后的幸存者吧。
核战争的后果 官方的观点
英国内政部出版的小册子《保护与生存》试图告诉我们应当怎样做才能在核战争中幸存下来。这本小册子宣称，在核战争来临时不鼓励城市居民向外疏散，因为“在核武器的直接危害和随之而来的放射性沾染下，英国没有一个地方是安全的。”为了使导弹发射人员在紧急情况下能够及附赶赴现场，道路必须保持畅通。另外政府也不愿花费精力对付成群结队撤离城市和袭击目标地区的逃难者。因此，我们应当留在自己家中，如果有谁不肯留下，就会遭到当局没收房产和逃往的地方没有食品供给的威胁。
假如我们的智慧不足以使我们在自己的花园里建造一所合乎标准的钢筋混凝土地下掩体（或是我们还不够重要，不能在政府的地下掩蔽部谋得一席之地），我们就应当在自己的家里营造一个应急的掩蔽所。如果你属于占伦敦居民总数3。5％的拥有地下室的—员，那么地下室就是最好的掩蔽所。除此之外，你可在底层的房间里，用一些尽量厚实的东西把一张桌子覆盖起来。这建议听起来就如同美国所有的小学生，模拟在地震和核打击突然降临时钻到附近的桌子下面一样实用可行。那些住平房或大蓬车的人们应“设法躲进附近别人家的藏身之所”，或听从“地方当局的建议”。至于住在公寓区最上面两层的人最好事先就询问房东哪里可以找到掩蔽的去处。
然后我们应当进入掩蔽所，一直等到有人通知之后才出来。当局要求我们每人备好两周的食品和饮水，但在核攻击警报发出后的几分钟内把这些东西准备齐全是很困难的。对英国多数地区而言，不幸的问题还在于，即使没有超过政府规定的战时放射剂量的安全标准，在核攻击之后一个月走出地面上来可能也是不安全的。更何况我们的收音机和电视机由于受到电磁脉冲——一种继核爆炸后产生的无线电波的剧烈爆发——的干扰而失效，我们将不该楚地面上发生了什么情况以及何时才算是“安全”。
内政部内部发行的通报指出：“可以完全肯定，任何一场大规模的核打击都很快使民用和工业供水系统及大部分排污系统陷于瘫痪。”看来，干渴很可能成为城市和许多乡村地区幸存下来的人所面临的主要问题。由于无法忍受干渴的折磨，一些幸存者在放射剂量远未降到安全水准时就会迫不及待地跑出掩体找水。排污系统的中断将造成严重危及人们健康的公害，一些早已绝迹的疾病，如斑疹伤寒、霍乱等将再度爆发。
为了在核战争发生后的苦难岁月里继续行使管理国家的权力，政府部门精心设计了一整套全国和地方政府的战时办公地点。每个地点都有自己既安全又设备齐全的钢筋混凝土掩蔽部。各级政府要员走到自己的掩蔽设施外面来显然不是明智之举，这不仅是因为存在着核辐射的危险，还因为他们要面对愤怒的市民大众。真正能控制局面的大概只有军队，而他们的掩蔽所将是最安全的地方。这些军人将根据命令离开掩蔽所，穿过辐射地带，为我们指明到哪儿去获取食物和饮水。当然，他们更重要的任务是搜捕“潜伏的颠复分子”。
核打击后不久，农场主应不失时机地出来收获被放射物沾染的谷物，并在核沾染条件下播种新的农作物。由于燃料供应会出现短缺，那些养了几匹马的有远见的人将处于最有利的地位。一份详细的政府测算试图表明，我们从放射性污染的食物中所摄取的放射剂量，不会多于我们从放射性尘埃中直接接受的剂量，它只相当于核电厂工人在一年中所吃剂量的100倍。
核打击后的幸存者到底有多少？1960年，赫尔曼·卡恩在《论热核战争》一书中指出，即使美国最大的50座城镇在核战争中被彻底摧毁，死亡人数也只有三分之一。这恐怕是一个可以代表超级大国伤亡人数的数字，也是两国核战略家尚能接受的数字。但是，有好几种估计认为美国受害人数将达到总人口的50％～75％。而对于欧洲各国来说，例如像英国这样一个面积较小，但城市、军事基地、港口、雷达设施分布在全国各地的国家，很难相信在一场全面核打击之后，幸存下来的人能超过10％或20％。
核冬天的真实景象
核冬天的威力对刚刚经受了直接核打击而幸免于难的人们意味着什么呢？在每一个核爆炸地点上空，都会腾起一股巨大的由尘土和烟灰构成的柱状云团。这股云团上升到大气层5～10英里乃至更高的地方，然后沿着水平方向四处扩散，很像暴风雨来临前的“铁钻”状积雨云，接着又合拢到一块。核打击次日的清晨将没有黎明，中午时分天空仍会一片漆黑，这种黑暗将持续若干星期。在此期间，气温将日复一日地下降。在大陆内地，气温总计可能下降40℃（72F），这足以变夏日为冬日，变冬日为北极的冰天雪地。至于在沿海地区，例如在英国大部分地区，气温下降会少得多，可能只下降15℃（27F）。这是由于海洋温室效应的缘故。但即便如此，沿海地区气温的变化也足以变夏季为冬季了。要知道在正常情况下，英国四季的气温差本来就不像大陆性气候那样明显，这当然也是出于海洋温室效应的作用。
我们已得知，坦博腊火山喷发造成的灾难性后果是1816年夏季的消失，那么不难想象，核冬天引起的后果将更为严重。在春季或夏季，日照的锐减和严寒的侵袭将使大部分庄稼、植物和树木遭到毁灭。河流和山涧都将封冻，许多动物会死于饥饿和寒冷。在热带地区，不管是哪个季节，核冬天的影响对当地的动植物都是一场巨大的灾难。日照水平和气温至少要三个月才可能恢复到正常。生物学家把核冬天看作是一场可能发生的大规模的物种灭绝的灾变，这绝不是危言耸听。
就整个人类来说，核冬天造成的后果将格外严酷。除非核战争发生在没有庄稼生长的冬季，而且随之而来的气候异常持续时间很短，否则整个北半球的庄稼将注定无收成。这意味着不仅北半球的许多居民将忍饥挨饿，南半球许多靠粮食进口的国家也要出现饥荒。即使北半球有相当多的人在核战争的直接杀伤下得以死里逃生，也很难想象他们还能够应付得了随之而来的寒冷、饥饿、电力缺乏、供水不足、污水系统中断、交通运输困难、流行病、医疗救援匮乏、战后人们承受的心理压抑等一大堆问题。
诚然，核战争的主要打击目标位于北半球，然而，放射性黑色烟云在几周之内就将蔓延至整个地球上空，使交战国和中立国同样都饱尝战争的痛苦。据估计，正常状态下的地球气候形势将发生变化，放射性烟云将很快蔓延至南半球。事实上，很难说南半球就不存在核攻击的目标。难道说南非的铀矿和海军基地就不是被打击的目标吗？超级大国各自在南半球的盟国难道就不会被对方看作是成胁吗？不管核武器是否会投掷到南半球的大地上，有一点是极为可能的，那就是人们将在核冬天所造成的众多灾难中痛苦地前熬。
第三章 什么引起了核冬天
核尘埃及核烟云
为了在核爆炸地点造成最大可能的破坏，如攻击像导弹地下仓库及雷达设施等具体军事目标，核弹需要在接近地面时引爆。核战略家们创造了一个恰当的名词“地爆”来称谓它。作为核爆炸的形式之一，地爆的声响就好似一场大暴雨或是气球炸裂时发出的声音。此外，在日本广岛和长崎投下的原子弹是在远离地面的空中爆炸的，被称作“空爆”。“空爆”的杀伤范围更大，但它的点爆炸威力却较弱。
在地爆时，地面被炸出一个巨大的弹坑，大量的泥土和碎石被抛向空中。在“爆心投影点”，即爆点附近，爆炸的威力可以使岩石水分蒸发，甚至将其熔化。在间隔一段时间后，离爆心较远的岩石也将被粉碎，从弹坑中散射出来。这一过程的发生，连同烧焦了的弹体和弹壳的残骸，都加剧了核火球把大量的尘埃带入到大气层中，被蒸发了的岩石和金属以及被熔化成液态状的岩石很快就凝缩成极小的尘埃微粒。核爆炸的强烈放射性使得一切都变成了带有放射性沾染的废墟。放射性持续的时间取决于是什么样的放射材料。为了增加放射性强度，核弹表面可涂上一层像钚那样具有高度放射性的物质，这种核弹常被称作“脏弹”。而最大的“洁弹”是中子弹。它爆炸时产生的能量几乎全部都变成具有很大杀伤力的中子束，而不是冲击波，就像放射性一样，具有致命的杀伤力，它使所有与中子冲撞的东西也具有放射性。但中子弹的目标是杀伤人，而建筑设备却完好无损。一般说来，既消灭敌人的有生力量，同时占领敌人的城市（在放射性允许的条件下），是夺取战争胜利的理想方式，正是基于这种考虑，人们才研制中子弹。
被核爆炸掀起的大石块虽然很快从空中落回地面，但是一个巨大的、由放射性微粒构成的烟柱却腾空而起，一直进入大气层。核爆炸会产生一股强大的向上对流的空气，这股气流有助于把核尘埃带到地球大气层中的逆温层顶部，即人们所熟知的对流层顶。对流层顶以下就是对流层。在这里，空气的温度随着高度的下降而降低并且易于形成不稳定的对流。大多数气候现象都在对流层生成，如云、暴风雪、锋（即冷热团的分界处）等。对流层顶以上是同温层。空气的温度在这里随着高度的增加而升高，而空气的运动变得相对稳定。地面至对流层顶的高度，在极地为6英里，在赤道则为11英里。同时，对流层顶在不同地区上空的高度还根据不同气候条件的变化而有所不同。当核尘埃烟柱到达对流层顶时，便开始沿水平方向向四周扩散，形成人们所熟知、然而却决不愿亲历目睹的蘑菇状烟云。它非常像在冷锋中积雨云�
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