更新时间：2024-03-30 18:52
核冬天假说是一个关于全球气候变化的理论，它预测了一场大规模核战争可能产生的气候灾难。核冬天理论认为：当使用大量的核武器，特别是对城市这样的易燃目标使用核武器，会让大量的烟和煤烟进入地球的大气层，这将可能导致非常寒冷的天气。当核爆炸时，巨大的能量将大量的烟尘注入大气，有的还高达12公里以上进入平流层。由于核爆炸所产生的烟尘微粒有相当大部分直径小于1微米，它们能在高空停留数天乃至一年以上，因为它们的平均直径小于红外波长（约10微米），它们对从太阳来的可见光辐射有较强吸收力，而对地面向外的红外光辐射的吸收力较弱，导致高层大气升温，地表温度下降，产生了与温室效应相反的作用，使地表呈现出如严寒冬天般的景观，称为核冬天。必须指出的是，核冬天是基于数据化模型的假设，对于该假设的准确性并没有决定性的论证，在最新研究中（2006年），科学家支持原版的核冬天理论的模型有误，而实际上的14-20度降温只会持续几小时，并在3-4个月内恢复正常。
2000年，戈尔巴乔夫说：“俄罗斯和美国科学家建立的模型显示，核战争会导致核冬天的出现，极大地危害地球上所有的生命；因此，这一信息对我们，对于自尊、正直的人们来说，是一个巨大的冲击，促使我们采取行动。
最新分析表明，即使是小型战争也会带来类似的全球性灾难。例如，印度和巴基斯坦发生核战争会导致足够可怕的后果，如果在工业城市和工业区投放一百枚核弹（仅占全球25，000枚核弹头的0.4%），就会产生足够的烟尘，导致全球农业瘫痪，而即使在地理上远离冲突的国家也一样会备受其害。
核爆炸点燃的大火将使浓烟在两天之内通过对流层。太阳将加热这些微小的粒子，使得它们上升至平流层，由于平流层从来不会发生降水，因此，粒子在平流层中覆盖地球表面的时间就将达到10年之久。
过去人们以为核大战仅仅使核爆炸地区造成大量的伤亡和破坏，但是有研究表明，核战争遗留下的后果可能比核爆炸本身更加危险。这些研究考虑了因核爆炸而腾升的大量尘埃和核燃烧所产生的浓重烟雾对全球气候的可能影响。粗略计算发现, 将有数亿公吨的烟雾释放到大气中。阳光将被这些烟雾所吸收和阻挡, 在北半球的广阔地区造成“黄昏式的中午”。
核冬天是指核爆炸后，巨大的能量将烟尘和微粒注入大气，导致高层大气温度升高，地表温度下降，产生与温室效应相反的作用，进而使地表呈现出如严寒冬天般的景观。当核爆炸使得大量的烟尘注入大气，有的甚至高达1 2 千米以上进入平流层。由于核爆炸所产生的烟尘微粒大部分的直径都小于1 微米，而红外波长约为10 微米，也就是说它们的平均直径要小于红外波长，它们能在高空停留数天乃至一年以上，它们对从太阳的可见光辐射吸收力较强，而对地面向外的红外光辐射的吸收力较弱，因此导致高层大气升温，地表温度下降。
萨根长期从事太空气象研究。早在1971年，美国“水手9号”宇宙探测器进入火星轨道后，发回了火星被其风暴掀起的尘埃所遮盖的照片，就引起了卡尔·萨根的注意，并对这一现象进行了连续3个月的跟踪监测。结果发现，升到火星上层大气中的这些尘埃能大量吸收阳光，并使这一层的大气加热，而火星表面则变得黑暗不清，温度很低。
1983年初，当卡尔。萨根从瑞典《环境》杂志上看到《核战争后的大气层:昏暗的中午》论文后，思维豁然开朗，这一问题与他的研究成果相结合，具有重大的潜在意义和深远影响。由于问题重大，他又感到个人力量之不足，于是，他迅速会同美国航天局的另外四位著名科学家：科特，图恩，阿科曼，波拉克，组成小组，利用物理模型，核战争模型，就一场大规模核战争产生的烟云和尘埃对地球大气的影响进行了全面深入的研究。小组五位科学家，经过一年半的努力，初步攻克了这一课题。
1.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。
2.这种黑暗与致命的霜冻，再加上来自放射性尘埃的高剂量辐射，会严重地毁灭地球上这个地区的植物。严寒、高剂量辐射、工业、医疗、运输设施被广泛破坏，再加上食品和农作物的短缺，将会导致因饥荒、辐射和疾病引起的人类大规模死亡。科学家还认为爆炸产生的氮氧化物将破坏臭氧层。科学家已经在热核爆炸实验中观察到了这种此前未曾预料过的效应。由于臭氧层的再生，这种效应会被削弱了。但是一场全面核战争的效应，毫无疑问将会更加巨大。臭氧耗尽（以及随之而来的紫外线辐射增加）的次生效应将非常显著，它会对人类多种主要农作物产生影响，也会通过杀死浮游生物而毁坏海洋食物链。
3.核冬天的现象会使太阳光长时间地被遮挡住，造成全球性气候变化，使地球处于黑暗和严寒之中，动植物濒临灭绝，甚至会严重威胁到人类生存。有科学家进行过考证， 一颗小行星大约在六七千万年以前突然撞击地球，引发了爆炸。顿时，地动山摇，山崩地裂，火焰冲天，整个地球处于一片昏暗之中，烟尘滚滚，久久不散。由于大量烟尘持久地遮挡阳光，使地球气温陡然下降，进入了一个漫长而寒冷的冬天，茂密的植被大部冻死，恐龙等生物和动物遭到灭顶之灾。