Invierno nuclear

La escala temporal exacta de cuánto tiempo permanece este humo, y por lo tanto cuán gravemente afecta al clima una vez que llega a la estratosfera, depende de los procesos de eliminación tanto químicos como físicos. ^{[ 17 ]}

El mecanismo de eliminación física más importante es la " lluvia ", tanto durante la fase de "columna convectiva impulsada por el fuego ", que produce " lluvia negra " cerca del lugar del incendio, como después de la dispersión de la columna convectiva , donde el humo ya no está concentrado y, por lo tanto, se cree que la "eliminación húmeda" es muy eficiente. ^{[ 43 ]} Sin embargo, estos mecanismos de eliminación eficientes en la troposfera se evitan en el estudio de Robock 2007, donde se modela el calentamiento solar para elevar rápidamente el hollín a la estratosfera, "desarraigando" o separando las partículas de hollín más oscuras de la condensación de agua más blanca de las nubes de fuego . ^{[ 44 ]}

Una vez en la estratosfera, los mecanismos de eliminación física que afectan la escala de tiempo de residencia de las partículas de hollín son la rapidez con que el aerosol de hollín choca y se coagula con otras partículas a través del movimiento browniano , ^{[ 17 ] [ 45 ] [ 46 ]} y cae de la atmósfera a través de la deposición seca impulsada por la gravedad , ^{[ 46 ]} y el tiempo que tarda el " efecto forético " en mover las partículas coaguladas a un nivel más bajo en la atmósfera. ^{[ 17 ]} Ya sea por coagulación o por el efecto forético, una vez que el aerosol de partículas de humo está en este nivel atmosférico más bajo, puede comenzar la siembra de nubes , lo que permite que la precipitación lave el aerosol de humo de la atmósfera por el mecanismo de deposición húmeda .

Los procesos químicos que afectan la eliminación dependen de la capacidad de la química atmosférica para oxidar el componente carbonáceo del humo, a través de reacciones con especies oxidantes como el ozono y los óxidos de nitrógeno , ambos presentes en todos los niveles de la atmósfera, ^{[ 47 ] [ 48 ]} y que también se producen en mayores concentraciones cuando el aire se calienta a altas temperaturas.

Los datos históricos sobre los tiempos de residencia de los aerosoles, aunque se trata de una mezcla diferente de aerosoles , en este caso aerosoles de azufre estratosféricos y ceniza volcánica de erupciones de megavolcanes , parecen estar en la escala de tiempo de uno a dos años, ^{[ 49 ]} sin embargo, las interacciones aerosol-atmósfera todavía se comprenden poco. ^{[ 50 ] [ 51 ]}

Los aerosoles de hollín pueden tener una amplia gama de propiedades, así como formas complejas, lo que dificulta determinar su valor de profundidad óptica atmosférica en evolución . Se cree que las condiciones presentes durante la creación del hollín son considerablemente importantes en cuanto a sus propiedades finales, considerándose el hollín generado en el espectro más eficiente de eficiencia de combustión casi como " negro de carbono elemental ", mientras que en el extremo menos eficiente del espectro de combustión, hay mayores cantidades de combustible parcialmente quemado /oxidado. Estos "orgánicos" parcialmente quemados, como se les conoce, a menudo forman bolas de alquitrán y carbono marrón durante incendios forestales comunes de baja intensidad, y también pueden recubrir las partículas de carbono negro más puro. ^{[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]} Sin embargo, como el hollín de mayor importancia es el que se inyecta a las mayores altitudes por la piroconvección de la tormenta de fuego (un fuego alimentado por vientos de aire con fuerza de tormenta), se estima que la mayor parte del hollín en estas condiciones es carbono negro más oxidado. ^{[ 55 ]}

Un estudio presentado en la reunión anual de la Unión Geofísica Americana en diciembre de 2006 reveló que incluso una guerra nuclear regional a pequeña escala podría alterar el clima global durante una década o más. En un escenario de conflicto nuclear regional donde dos naciones rivales en los subtrópicos utilizaran cada una 50 armas nucleares del tamaño de Hiroshima (aproximadamente 15 kilotones cada una) contra importantes centros de población, los investigadores estimaron que se liberarían hasta cinco millones de toneladas de hollín, lo que produciría un enfriamiento de varios grados en grandes áreas de América del Norte y Eurasia, incluyendo la mayoría de las regiones productoras de cereales. El enfriamiento duraría años y, según la investigación, podría ser "catastrófico" ^{[ 25 ] [ 60 ]} , interrumpiendo la producción agrícola y la recolección de alimentos, en particular en los países de latitudes más altas ^{[ 61 ] [ 20 ] .}

Las detonaciones nucleares producen grandes cantidades de óxidos de nitrógeno al combinar elementos presentes en el aire circundante. Estos son luego elevados hacia arriba por convección térmica. Al llegar a la estratosfera, estos óxidos de nitrógeno son capaces de descomponer catalíticamente el ozono presente en esta parte de la atmósfera. El agotamiento de la capa de ozono permitiría que una mayor intensidad de radiación ultravioleta dañina proveniente del sol llegara a la superficie terrestre. ^{[ 62 ]}

Un estudio de 2008 realizado por Michael J. Mills et al., publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias , reveló que un intercambio de armas nucleares entre Pakistán e India, utilizando sus arsenales actuales, podría crear un agujero de ozono casi global , provocando problemas de salud humana y daños ambientales durante al menos una década. ^{[ 63 ]} El estudio, modelado por computadora, analizó una guerra nuclear entre ambos países con 50 dispositivos nucleares del tamaño de Hiroshima por cada bando, produciendo incendios urbanos masivos y elevando hasta cinco millones de toneladas métricas de hollín a unos 80 km (50 millas ) de altura en la estratosfera . El hollín absorbería suficiente radiación solar como para calentar los gases circundantes, aumentando la degradación de la capa de ozono estratosférico que protege a la Tierra de la radiación ultravioleta dañina, con una pérdida de ozono de hasta el 70 % en las altas latitudes del hemisferio norte. ^{[ 64 ]} 

Un "verano nuclear" es un escenario hipotético en el que, después de que un invierno nuclear causado por aerosoles insertados en la atmósfera que impedirían que la luz solar llegara a niveles inferiores o a la superficie, ^{[ 65 ]} haya disminuido, se produce un efecto invernadero debido al dióxido de carbono liberado por la combustión y al metano liberado por la descomposición de la materia orgánica, como los cadáveres que se congelaron durante el invierno nuclear. ^{[ 65 ] [ 66 ]}

Otro escenario hipotético más secuencial, tras la sedimentación de la mayor parte de los aerosoles en 1-3 años, el efecto de enfriamiento se vería contrarrestado por un efecto de calentamiento debido al calentamiento global , que elevaría rápidamente las temperaturas superficiales en muchos grados, lo suficiente como para causar la muerte de gran parte, si no la mayor parte, de la vida que hubiera sobrevivido al enfriamiento, la cual es más vulnerable a temperaturas superiores a lo normal que a temperaturas inferiores a lo normal. Las detonaciones nucleares liberarían CO₂ _y otros gases de efecto invernadero procedentes de la combustión, seguidos de más emisiones procedentes de la descomposición de materia orgánica muerta. Las detonaciones también introducirían óxidos de nitrógeno en la estratosfera, lo que agotaría la capa de ozono alrededor de la Tierra. ^{[ 65 ]}

Existen otras versiones hipotéticas más directas de la hipótesis de que un invierno nuclear podría dar paso a un verano nuclear. Las altas temperaturas de las bolas de fuego nucleares podrían destruir el gas ozono de la estratosfera media. ^{[ 66 ]}

En 1952, pocas semanas antes de la prueba de la bomba Ivy Mike (10,4 megatones ) en la isla Elugelab , existía la preocupación de que los aerosoles levantados por la explosión pudieran enfriar la Tierra. El mayor Norair Lulejian, de la USAF , y el astrónomo Natarajan Visvanathan estudiaron esta posibilidad y publicaron sus hallazgos en Efectos de las superarmas sobre el clima mundial , cuya distribución fue estrictamente controlada. Este informe se describe en un informe de 2013 de la Agencia de Reducción de Amenazas de Defensa como el estudio inicial del concepto de "invierno nuclear". No indicó una probabilidad apreciable de cambio climático inducido por la explosión. ^{[ 73 ]}

Las implicaciones para la defensa civil de las numerosas explosiones superficiales de bombas de hidrógeno de alto rendimiento en las islas del Campo de Pruebas del Pacífico, como las de Ivy Mike en 1952 y Castle Bravo (15 Mt) en 1954, se describieron en un informe de 1957 sobre los efectos de las armas nucleares , editado por Samuel Glasstone . Una sección de ese libro, titulada "Bombas nucleares y el clima", afirma: "Se sabe que el polvo levantado en erupciones volcánicas severas , como la del Krakatoa en 1883, causa una reducción notable de la luz solar que llega a la Tierra... La cantidad de escombros [de suelo u otra superficie] que quedan en la atmósfera después de la explosión incluso de las armas nucleares más grandes probablemente no supera el uno por ciento de la cantidad levantada por la erupción del Krakatoa. Además, los registros de radiación solar revelan que ninguna de las explosiones nucleares hasta la fecha ha producido ningún cambio detectable en la luz solar directa registrada en el suelo". ^{[ 74 ]} En 1956, la Oficina Meteorológica de los Estados Unidos consideró concebible que una guerra nuclear lo suficientemente grande, con detonaciones superficiales de rango megatón, pudiera levantar suficiente suelo como para causar una nueva era glacial . ^{[ 75 ]}

El memorándum de la corporación RAND de 1966 , Los efectos de la guerra nuclear en el tiempo y el clima, de E.S. Batten, si bien analiza principalmente los posibles efectos del polvo de las explosiones superficiales, ^{[ 76 ]} señala que "además de los efectos de los escombros, los incendios extensos provocados por las detonaciones nucleares podrían cambiar las características de la superficie del área y modificar los patrones climáticos locales... sin embargo, es necesario un conocimiento más exhaustivo de la atmósfera para determinar su naturaleza, extensión y magnitud exactas". ^{[ 77 ]}

En el libro del Consejo Nacional de Investigación de los Estados Unidos (NRC), titulado Efectos mundiales a largo plazo de múltiples detonaciones de armas nucleares, publicado en 1975, se afirma que una guerra nuclear con 4000 Mt provenientes de los arsenales actuales probablemente depositaría mucho menos polvo en la estratosfera que la erupción del Krakatoa, considerando que el efecto del polvo y los óxidos de nitrógeno probablemente sería un ligero enfriamiento climático que "probablemente estaría dentro de la variabilidad climática global normal, pero no se puede descartar la posibilidad de cambios climáticos de naturaleza más drástica". ^{[ 67 ] [ 78 ] [ 79 ]}

En el informe de 1985, Los efectos en la atmósfera de un intercambio nuclear importante , el Comité sobre los efectos atmosféricos de las explosiones nucleares argumenta que una estimación "plausible" de la cantidad de polvo estratosférico inyectado tras una explosión superficial de 1 Mt es de 0,3 teragramos, de los cuales el 8 por ciento estaría en el rango de los micrómetros . ^{[ 80 ]} El enfriamiento potencial del polvo del suelo se volvió a examinar en 1992, en un informe de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU. (NAS) ^{[ 81 ]} sobre geoingeniería , que estimó que se requerirían alrededor de 10 ¹⁰ kg (10 teragramos) de polvo del suelo estratosférico inyectado con dimensiones de grano particulado de 0,1 a 1 micrómetro para mitigar el calentamiento de una duplicación del dióxido de carbono atmosférico, es decir, para producir ~2  °C de enfriamiento. ^{[ 82 ]}

En 1969, Paul Crutzen descubrió que los óxidos de nitrógeno (NOx) podían ser un catalizador eficiente para la destrucción de la capa de ozono/ ozono estratosférico . Tras los estudios sobre los posibles efectos del NOx generado por el calor de los motores en aviones de transporte supersónico (SST) que volaban a la estratosfera en la década de 1970, en 1974, John Hampson sugirió en la revista Nature que, debido a la creación de NOx atmosférico por bolas de fuego nucleares , un intercambio nuclear a gran escala podría resultar en el agotamiento de la capa de ozono, posiblemente exponiendo a la Tierra a la radiación ultravioleta durante un año o más. ^{[ 78 ] [ 83 ]} En 1975, la hipótesis de Hampson "condujo directamente" ^{[ 16 ]} a que el Consejo Nacional de Investigación de los Estados Unidos (NRC) informara sobre los modelos de agotamiento del ozono tras una guerra nuclear en el libro Efectos mundiales a largo plazo de múltiples detonaciones de armas nucleares . ^{[ 78 ]}

En la sección de este libro de la NRC de 1975 relativa al tema del NOx generado por bolas de fuego y la consiguiente pérdida de la capa de ozono, la NRC presentó cálculos de modelos de principios y mediados de la década de 1970 sobre los efectos de una guerra nuclear con el uso de un gran número de detonaciones de rendimiento de varios megatones, que arrojaron conclusiones de que esto podría reducir los niveles de ozono en un 50 por ciento o más en el hemisferio norte. ^{[ 67 ] [ 84 ]}

Sin embargo, independientemente de los modelos informáticos presentados en los trabajos del NRC de 1975, un artículo de 1973 en la revista Nature muestra los niveles de ozono estratosférico a nivel mundial superpuestos al número de detonaciones nucleares durante la era de las pruebas atmosféricas. Los autores concluyen que ni los datos ni sus modelos muestran correlación alguna entre los aproximadamente 500 Mt de pruebas atmosféricas históricas y un aumento o disminución de la concentración de ozono. ^{[ 85 ]} En 1976, un estudio sobre las mediciones experimentales de una prueba nuclear atmosférica anterior y su efecto en la capa de ozono también encontró que las detonaciones nucleares no contribuyen al agotamiento del ozono, a pesar de los cálculos iniciales alarmantes del modelo de la época. ^{[ 86 ]} De manera similar, un artículo de 1981 encontró que los modelos sobre la destrucción del ozono de una prueba y las mediciones físicas tomadas no coincidían, ya que no se observó destrucción. ^{[ 14 ]}

En total, se detonaron atmosféricamente alrededor de 500 Mt entre 1945 y 1971, ^{[ 87 ]} alcanzando su punto máximo en 1961-1962, cuando Estados Unidos y la Unión Soviética detonaron 340 Mt en la atmósfera. ^{[ 88 ]} Durante este pico, con las detonaciones de rango de varios megatones de la serie de pruebas nucleares de las dos naciones, en un examen exclusivo, se liberó un rendimiento total estimado en 300 Mt de energía. Debido a esto, se cree que 3 × 10 ³⁴ moléculas adicionales de óxido nítrico (alrededor de 5000 toneladas por Mt, 5 × 10 ⁹ gramos por megatón) ^{[ 85 ] [ 89 ]} entraron en la estratosfera, y si bien se observó un agotamiento del ozono del 2,2 por ciento en 1963, el declive había comenzado antes de 1961 y se cree que fue causado por otros efectos meteorológicos . ^{[ 85 ]}

En 1982, el periodista Jonathan Schell, en su popular e influyente libro El destino de la Tierra , introdujo al público en la creencia de que el NOx generado por las bolas de fuego destruiría la capa de ozono hasta tal punto que los cultivos fracasarían debido a la radiación UV solar y luego pintó de manera similar el destino de la Tierra, como la extinción de la vida vegetal y acuática. En el mismo año, 1982, el físico australiano Brian Martin , quien frecuentemente se carteaba con John Hampson, quien había sido en gran parte responsable de gran parte del examen de la generación de NOx, ^{[ 16 ]} escribió una breve sinopsis histórica sobre la historia del interés en los efectos del NOx directo generado por las bolas de fuego nucleares, y al hacerlo, también esbozó otros puntos de vista no convencionales de Hampson, particularmente aquellos relacionados con una mayor destrucción del ozono por detonaciones en la atmósfera superior como resultado de cualquier sistema de misiles antibalísticos ampliamente utilizado ( ABM-1 Galosh ). ^{[ 90 ]} Sin embargo, Martin concluye finalmente que es «improbable que en el contexto de una guerra nuclear importante» la degradación del ozono sea motivo de seria preocupación. Martin describe como altamente improbables las opiniones sobre la posible pérdida de ozono y, por lo tanto, el aumento de la luz ultravioleta que conduce a la destrucción generalizada de cultivos, como lo defiende Jonathan Schell en El destino de la Tierra . ^{[ 67 ]}

Los informes más recientes sobre el potencial de destrucción de la capa de ozono específica de las especies de NOx son mucho menores que los supuestos anteriormente a partir de cálculos simplistas, ya que se cree que se forman "alrededor de 1,2 millones de toneladas" de NOx estratosférico generado de forma natural y antropogénica cada año según Robert P. Parson en la década de 1990. ^{[ 91 ]}

La publicación de 1988 del Laboratorio de Geofísica de la Fuerza Aérea, « Una evaluación de los efectos atmosféricos globales de una guerra nuclear importante», de HS Muench et al., contiene una cronología y una revisión de los principales informes sobre la hipótesis del invierno nuclear desde 1983 hasta 1986. En general, estos informes llegan a conclusiones similares, ya que se basan en «las mismas suposiciones, los mismos datos básicos», con solo pequeñas diferencias en el código del modelo. Omiten los pasos de modelado para evaluar la posibilidad de incendios y las columnas de humo iniciales, y en su lugar comienzan el proceso de modelado con una «nube de hollín espacialmente uniforme» que ha llegado a la atmósfera. ^{[ 17 ]}

Aunque nunca fue reconocido abiertamente por el equipo multidisciplinario que creó el modelo TTAPS más popular de la década de 1980, en 2011 el Instituto Americano de Física declaró que el anuncio de los resultados del equipo TTAPS (llamado así por sus participantes, quienes habían trabajado previamente en el fenómeno de las tormentas de polvo en Marte o en el área de los impactos de asteroides : Richard P. Turco , Owen Toon , Thomas P. Ackerman, James B. Pollack y Carl Sagan ) en 1983 "tenía el objetivo explícito de promover el control internacional de armas". ^{[ 95 ]} Sin embargo, "los modelos informáticos estaban tan simplificados y los datos sobre el humo y otros aerosoles eran todavía tan escasos que los científicos no podían afirmar nada con certeza". ^{[ 95 ]}

En 1981, William J. Moran inició discusiones e investigaciones en el Consejo Nacional de Investigación (NRC) sobre los efectos en el suelo y el polvo atmosféricos de un gran intercambio de ojivas nucleares, al haber visto un posible paralelismo entre los efectos del polvo de una guerra y el límite KT creado por un asteroide y su análisis popular un año antes por Luis Alvarez en 1980. ^{[ 96 ]} Un panel de estudio del NRC sobre el tema se reunió en diciembre de 1981 y abril de 1982 en preparación para la publicación de Los efectos en la atmósfera de un gran intercambio nuclear del NRC , publicado en 1985. ^{[ 78 ]}

Como parte de un estudio sobre la creación de especies oxidantes como NOx y ozono en la troposfera después de una guerra nuclear, ^{[ 15 ]} lanzado en 1980 por Ambio , una revista de la Real Academia Sueca de Ciencias , Paul J. Crutzen y John W. Birks comenzaron a preparar la publicación en 1982 de un cálculo sobre los efectos de la guerra nuclear en el ozono estratosférico, utilizando los modelos más recientes de la época. Sin embargo, encontraron que, como resultado de la tendencia hacia ojivas nucleares más numerosas pero menos energéticas, de rango sub-megatón (posibilitada por el avance hacia una mayor precisión de las ojivas de misiles balísticos intercontinentales ), el peligro para la capa de ozono "no era muy significativo". ^{[ 16 ]}

Fue después de enfrentarse a estos resultados que "casualmente" dieron con la noción, como "una idea de último momento" ^{[ 15 ],} de que las detonaciones nucleares encendieran incendios masivos por todas partes y, crucialmente, que el humo de estos incendios convencionales luego absorbiera la luz solar, causando que las temperaturas de la superficie cayeran en picado. ^{[ 16 ]} A principios de 1982, los dos hicieron circular un borrador de un artículo con las primeras sugerencias de alteraciones en el clima a corto plazo debido a incendios que se presumía que ocurrirían después de una guerra nuclear. ^{[ 78 ]} Más tarde ese mismo año, el número especial de Ambio dedicado a las posibles consecuencias ambientales de la guerra nuclear por Crutzen y Birks se tituló "La atmósfera después de una guerra nuclear: Crepúsculo al mediodía", y anticipó en gran medida la hipótesis del invierno nuclear. ^{[ 97 ]} El artículo examinó los incendios y su efecto climático y discutió la materia particulada de grandes incendios, el óxido de nitrógeno, el agotamiento de la capa de ozono y el efecto del crepúsculo nuclear en la agricultura. Los cálculos de Crutzen y Birks sugirieron que las partículas de humo inyectadas en la atmósfera por incendios en ciudades, bosques y reservas de petróleo podrían impedir que hasta el 99 por ciento de la luz solar llegara a la superficie terrestre. Esta oscuridad, dijeron, podría existir "mientras ardieran los incendios", lo que se suponía que serían muchas semanas, con efectos tales como: "La dinámica normal y la estructura de temperatura de la atmósfera... cambiarían considerablemente en una gran fracción del hemisferio norte, lo que probablemente conducirá a cambios importantes en las temperaturas de la superficie terrestre y los sistemas de vientos". ^{[ 97 ]} Una implicación de su trabajo fue que un ataque nuclear exitoso de decapitación podría tener graves consecuencias climáticas para el perpetrador.

Después de leer un artículo de NP Bochkov y EI Chazov , ^{[ 98 ]} publicado en la misma edición de Ambio que contenía el artículo de Crutzen y Birks "Crepúsculo al mediodía", el científico atmosférico soviético Georgy Golitsyn aplicó su investigación sobre las tormentas de polvo de Marte al hollín en la atmósfera terrestre. El uso de estos influyentes modelos de tormentas de polvo marcianas en la investigación del invierno nuclear comenzó en 1971, ^{[ 99 ]} cuando la nave espacial soviética Mars 2 llegó al planeta rojo y observó una nube de polvo global. Los instrumentos orbitales junto con el módulo de aterrizaje Mars 3 de 1971 determinaron que las temperaturas en la superficie del planeta rojo eran considerablemente más frías que las temperaturas en la parte superior de la nube de polvo. Después de estas observaciones, Golitsyn recibió dos telegramas del astrónomo Carl Sagan , en los que Sagan le pidió a Golitsyn que "explorara la comprensión y evaluación de este fenómeno". Golitsyn relata que fue por esta época cuando "propuso una teoría para explicar cómo se puede formar el polvo marciano y cómo puede alcanzar proporciones globales". ^{[ 99 ]}

En el mismo año, Alexander Ginzburg, ^{[ 100 ]} un empleado del instituto de Golitsyn, desarrolló un modelo de tormentas de polvo para describir el fenómeno de enfriamiento en Marte. Golitsyn sintió que su modelo sería aplicable al hollín después de leer una revista sueca de 1982 dedicada a los efectos de una hipotética guerra nuclear entre la URSS y los EE. UU. ^{[ 99 ]} Golitsyn usaría el modelo de nube de polvo de Ginzburg, en gran parte sin modificar, asumiendo el hollín como aerosol en el modelo en lugar del polvo del suelo y de manera idéntica a los resultados obtenidos, al calcular el enfriamiento de la nube de polvo en la atmósfera marciana, la nube en lo alto sobre el planeta se calentaría mientras que el planeta debajo se enfriaría drásticamente. Golitsyn presentó su intención de publicar este modelo análogo a la Tierra derivado de Marte al Comité de Científicos Soviéticos en Defensa de la Paz Contra la Amenaza Nuclear instigado por Andropov en mayo de 1983, organización de la que Golitsyn sería nombrado vicepresidente más tarde. La creación de este comité se realizó con la aprobación expresa de la dirección soviética con la intención de "ampliar los contactos controlados con los activistas occidentales del 'congelamiento nuclear' ". ^{[ 101 ]} Tras obtener la aprobación de este comité, en septiembre de 1983, Golitsyn publicó el primer modelo informático sobre el incipiente efecto del "invierno nuclear" en el ampliamente leído Heraldo de la Academia Rusa de Ciencias . ^{[ 102 ]}

El 31 de octubre de 1982, el modelo y los resultados de Golitsyn y Ginsburg fueron presentados en la conferencia sobre "El mundo después de la guerra nuclear", celebrada en Washington, DC ^{[ 100 ].}

Tanto Golitsyn ^{[ 102 ]} como Sagan ^{[ 103 ]} se habían interesado en el enfriamiento de las tormentas de polvo en el planeta Marte en los años previos a su enfoque en el "invierno nuclear". Sagan también había trabajado en el Proyecto A119 en las décadas de 1950 y 1960, en el que intentó modelar el movimiento y la longevidad de una columna de suelo lunar.

Después de la publicación de "Twilight at Noon" en 1982, ^{[ 104 ]} el equipo de TTAPS ha dicho que comenzaron el proceso de hacer un estudio de modelado computacional unidimensional de las consecuencias atmosféricas de la guerra nuclear/hollín en la estratosfera, aunque no publicarían un artículo en la revista Science hasta finales de diciembre de 1983. ^{[ 105 ]} La frase "invierno nuclear" había sido acuñada por Turco justo antes de la publicación. ^{[ 106 ]} En este artículo inicial, TTAPS usó estimaciones basadas en supuestos sobre las emisiones totales de humo y polvo que resultarían de un intercambio nuclear importante, y con eso, comenzó a analizar los efectos subsiguientes en el balance de radiación atmosférica y la estructura de temperatura como resultado de esta cantidad de humo supuesto. Para calcular los efectos del polvo y el humo, emplearon un modelo unidimensional de microfísica/transferencia radiativa de la atmósfera inferior de la Tierra (hasta la mesopausa), que definía solo las características verticales de la perturbación climática global.

Sin embargo, el interés por los efectos ambientales de la guerra nuclear continuó en la Unión Soviética tras el artículo de Golitsyn de septiembre. Vladimir Alexandrov y G.I. Stenchikov también publicaron un artículo en diciembre de 1983 sobre las consecuencias climáticas, aunque, a diferencia del artículo contemporáneo de TTAPS, este se basaba en simulaciones con un modelo de circulación global tridimensional. ^{[ 58 ]} (Dos años después, Alexandrov desapareció en circunstancias misteriosas). Richard Turco y Starley L. Thompson criticaron la investigación soviética. Turco la calificó de «primitiva» y Thompson afirmó que utilizaba modelos informáticos estadounidenses obsoletos. ^{[ 107 ]} Posteriormente, retractaron estas críticas y, en cambio, elogiaron el trabajo pionero de Alexandrov, señalando que el modelo soviético compartía las mismas debilidades que todos los demás. ^{[ 17 ]}

En 1984, la Organización Meteorológica Mundial (OMM) encargó a Golitsyn y NA Phillips que revisaran el estado de la ciencia. Descubrieron que los estudios generalmente asumían un escenario en el que se usaría la mitad de las armas nucleares del mundo, ~5000 Mt, destruyendo aproximadamente 1000 ciudades y creando grandes cantidades de humo carbonáceo – 1–2 × 10 ¹⁴  g es lo más probable, con un rango de 0,2–6,4 × 10 ¹⁴  g (NAS; se supone TTAPS2,25 × 10 ¹⁴ ). El humo resultante sería en gran medida opaco a la radiación solar pero transparente al infrarrojo, enfriando así la Tierra al bloquear la luz solar, pero sin generar calentamiento al potenciar el efecto invernadero. La profundidad óptica del humo puede ser mucho mayor que la unidad. Los incendios forestales resultantes de objetivos no urbanos podrían aumentar aún más la producción de aerosoles. El polvo de explosiones cercanas a la superficie contra objetivos reforzados también contribuye; cada explosión equivalente a un megatón podría liberar hasta cinco millones de toneladas de polvo, pero la mayor parte caería rápidamente; se estima que el polvo a gran altitud es de 0,1 a 1 millón de toneladas por cada megatón equivalente de explosión. La quema de petróleo crudo también podría contribuir sustancialmente. ^{[ 108 ]}

Los modelos radiativo-convectivos unidimensionales utilizados en estos estudios produjeron una variedad de resultados, con un enfriamiento de hasta 15–42 °C entre 14 y 35 días después de la guerra, con una "línea base" de aproximadamente 20 °C. Cálculos algo más sofisticados utilizando modelos climáticos globales tridimensionales produjeron resultados similares: descensos de temperatura de aproximadamente 20 °C, aunque con variaciones regionales. ^{[ 58 ] [ 109 ]}   

Todos los cálculos muestran un calentamiento importante (hasta 80 °C) en la parte superior de la capa de humo, a unos 10 km (6,2 millas) ; esto implica una modificación sustancial de la circulación en esa zona y la posibilidad de advección de la nube hacia latitudes bajas y el hemisferio sur.   

En un artículo de 1990 titulado "Clima y humo: una evaluación del invierno nuclear", TTAPS ofreció una descripción más detallada de los efectos atmosféricos a corto y largo plazo de una guerra nuclear utilizando un modelo tridimensional: ^{[ 110 ]}

Primeros uno a tres meses:

• Entre el 10 y el 25 % del hollín inyectado se elimina inmediatamente por precipitación, mientras que el resto se transporta por todo el mundo en una o dos semanas.
• Cifras de SCOPE para la inyección de humo en julio:
  • Descenso de 22  °C en latitudes medias
  • Descenso de 10  °C en climas húmedos
  • Disminución del 75% en las precipitaciones en latitudes medias.
  • Reducción del nivel de luz del 0% en latitudes bajas al 90% en zonas de alta inyección de humo.
• Cifras del proyecto SCOPE para la inyección de humo invernal:
  • La temperatura desciende entre 3 y 4  °C.

Tras uno a tres años:

• Entre el 25 % y el 40 % del humo inyectado se estabiliza en la atmósfera (NCAR). El humo permanece estabilizado durante aproximadamente un año.
• Temperaturas terrestres varios grados por debajo de lo normal.
• Temperatura de la superficie del océano entre 2 y 6  °C
• El agotamiento de la capa de ozono en un 50% conlleva un aumento del 200% en la radiación ultravioleta incidente sobre la superficie.

Uno de los principales resultados del artículo de TTAPS de 1990 fue la reiteración del modelo del equipo de 1983, según el cual 100 incendios en refinerías de petróleo serían suficientes para provocar un invierno nuclear a pequeña escala, pero aún así perjudicial a nivel mundial. ^{[ 113 ]}

Tras la invasión iraquí de Kuwait y las amenazas iraquíes de incendiar los aproximadamente 800 pozos petrolíferos del país, las especulaciones sobre el efecto climático acumulativo de esto, presentadas en la Conferencia Mundial sobre el Clima en Ginebra en noviembre de 1990, abarcaron desde un escenario de invierno nuclear hasta fuertes lluvias ácidas e incluso un calentamiento global inmediato a corto plazo. ^{[ 114 ]}

En artículos publicados en los periódicos Wilmington Morning Star y The Baltimore Sun en enero de 1991, destacados autores de artículos sobre el invierno nuclear —Richard P. Turco, John W. Birks, Carl Sagan, Alan Robock y Paul Crutzen— afirmaron colectivamente que esperaban efectos catastróficos similares a los de un invierno nuclear, con consecuencias a escala continental de temperaturas bajo cero, como resultado de que los iraquíes cumplieran sus amenazas de incendiar entre 300 y 500 pozos petrolíferos presurizados que posteriormente podrían arder durante varios meses. ^{[ 115 ] [ 116 ]}

Tal como se había amenazado, los pozos fueron incendiados por los iraquíes en retirada en marzo de 1991, y los aproximadamente 600 pozos petroleros en llamas no se extinguieron por completo hasta el 6 de noviembre de 1991, ocho meses después del final de la guerra, ^{[ 117 ]} y consumieron un estimado de seis millones de barriles de petróleo por día en su máxima intensidad.

Cuando la Operación Tormenta del Desierto comenzó en enero de 1991, coincidiendo con los primeros incendios de petróleo, el Dr. S. Fred Singer y Carl Sagan analizaron los posibles efectos ambientales de los incendios petroleros en Kuwait en el programa Nightline de ABC News . Sagan argumentó nuevamente que algunos de los efectos del humo podrían ser similares a los de un invierno nuclear, con el humo elevándose a la estratosfera, comenzando a unos 15 000 metros sobre el nivel del mar en Kuwait, lo que resultaría en efectos globales. También sostuvo que creía que los efectos netos serían muy similares a la erupción del Monte Tambora en Indonesia en 1815, que hizo que el año 1816 fuera conocido como el " Año sin Verano ". 

Sagan enumeró los resultados de los modelos que pronosticaban efectos que se extenderían al sur de Asia y quizás también al hemisferio norte. Sagan enfatizó que este resultado era tan probable que "debería afectar los planes de guerra". ^{[ 118 ]} Singer, por otro lado, anticipó que el humo llegaría a una altitud de unos 3000 pies (910 m) y luego se disiparía con la lluvia después de unos tres a cinco días, limitando así la duración del humo. Ambas estimaciones de altura hechas por Singer y Sagan resultaron ser erróneas, aunque la narración de Singer se acercó más a lo que sucedió, ya que los efectos atmosféricos comparativamente mínimos permanecieron limitados a la región del Golfo Pérsico, con columnas de humo, en general, ^{[ 111 ]} elevándose a unos 10 000 pies (3000 m) y algunas tan altas como 20 000 pies (6100 m) . ^{[ 119 ] [ 120 ]}   

Sagan y sus colegas esperaban que se produjera una "autoelevación" del humo de hollín al absorber la radiación solar, con poca o ninguna eliminación, por lo que las partículas negras de hollín se calentarían con el sol y se elevarían cada vez más alto en el aire, inyectándose así el hollín en la estratosfera, una posición en la que argumentaban que el efecto de bloqueo solar de este aerosol de hollín tardaría años en desaparecer, y con ello, un enfriamiento catastrófico a nivel del suelo y efectos agrícolas en Asia y posiblemente en todo el hemisferio norte. ^{[ 121 ]} En un seguimiento de 1992, Peter V. Hobbs y otros no observaron evidencia apreciable del efecto masivo de "autoelevación" predicho por el equipo del invierno nuclear, y las nubes de humo de los incendios de petróleo contenían menos hollín del que había supuesto el equipo de modelado del invierno nuclear. ^{[ 122 ]}

El científico atmosférico Peter V. Hobbs, encargado por la Fundación Nacional de Ciencias de estudiar el efecto atmosférico de los incendios de Kuwait , afirmó que el impacto moderado de los incendios sugería que "algunas cifras [utilizadas para respaldar la hipótesis del invierno nuclear]... probablemente estaban un poco exageradas". ^{[ 123 ]}

Hobbs descubrió que, en el punto álgido de los incendios, el humo absorbía entre el 75 y el 80 % de la radiación solar. Las partículas ascendían hasta un máximo de 20 000 pies (6100 m) y, al combinarse con la acción de las nubes, el humo permanecía en la atmósfera durante un breve periodo de tiempo, de un máximo de unos pocos días. ^{[ 124 ]} 

Las afirmaciones previas a la guerra sobre efectos ambientales globales a gran escala, duraderos y significativos no se confirmaron y se descubrió que habían sido exageradas significativamente por los medios de comunicación y los especuladores, ^{[ 125 ]} con modelos climáticos de aquellos que no apoyaban la hipótesis del invierno nuclear en el momento de los incendios prediciendo solo efectos más localizados, como un descenso de la temperatura diurna de ~10  °C dentro de 200  km de la fuente. ^{[ 126 ]}

Sagan admitió más tarde en su libro El mundo embrujado por los demonios que sus predicciones obviamente no resultaron ser correctas: "estaba completamente oscuro al mediodía y las temperaturas bajaron 4–6  °C sobre el Golfo Pérsico, pero no llegó mucho humo a altitudes estratosféricas y Asia se salvó". ^{[ 127 ]}

La idea de que el humo de los pozos y reservas de petróleo que se eleva a la estratosfera contribuyera al hollín de un invierno nuclear fue una idea central de los primeros trabajos de climatología sobre la hipótesis; se consideraba que eran un posible contribuyente mayor que el humo de las ciudades, ya que el humo del petróleo tiene una mayor proporción de hollín negro, absorbiendo así más luz solar. ^{[ 97 ] [ 105 ]} Hobbs comparó el "factor de emisión" o eficiencia de generación de hollín asumido en los trabajos a partir de pozos de petróleo incendiados y descubrió, al compararlo con los valores medidos de los pozos de petróleo en Kuwait, que eran los mayores productores de hollín, que las emisiones de hollín asumidas en los cálculos del invierno nuclear seguían siendo "demasiado altas". ^{[ 124 ]} Después de que los resultados de los incendios de petróleo de Kuwait discreparan con los científicos que promovían el invierno nuclear, los trabajos sobre el invierno nuclear de la década de 1990 generalmente intentaron distanciarse de la sugerencia de que el humo de los pozos y reservas de petróleo llegaría a la estratosfera.

En 2007, un estudio sobre el invierno nuclear señaló que se han aplicado modelos informáticos modernos a los incendios de petróleo de Kuwait, encontrando que las columnas de humo individuales no son capaces de elevar el humo a la estratosfera, pero que el humo de incendios que cubren una gran área, como algunos incendios forestales, puede elevar el humo a la estratosfera, y evidencia reciente sugiere que esto ocurre con mucha más frecuencia de lo que se pensaba anteriormente. ^{[ 8 ] [ 27 ] [ 128 ] [ 129 ]} El estudio también sugirió que la quema de ciudades comparativamente más pequeñas, que se esperaría que siguiera a un ataque nuclear, también elevaría cantidades significativas de humo a la estratosfera:

Stenchikov et al. [2006b] ^{[ 130 ]} realizaron simulaciones detalladas de columnas de humo de alta resolución con el modelo climático regional RAMS [p. ej., Miguez-Macho, et al., 2005] ^{[ 131 ]} y demostraron que no se esperaría que columnas individuales, como las de los incendios de petróleo de Kuwait en 1991, se elevaran a la atmósfera superior o la estratosfera, porque se diluyen. Sin embargo, columnas mucho más grandes, como las que se generarían por incendios urbanos, producen un gran movimiento de masa sin diluir que resulta en la elevación del humo. Los resultados de un nuevo modelo de simulación de grandes remolinos a una resolución mucho mayor también dan una elevación similar a nuestros resultados, y ninguna respuesta a pequeña escala que inhibiría la elevación [Jensen, 2006]. ^{[ 132 ]}

Sin embargo, la simulación anterior contenía notablemente el supuesto de que no se produciría deposición seca ni húmeda. ^{[ 130 ]}

Un estudio publicado en el Journal of Geophysical Research en julio de 2007, titulado "El invierno nuclear revisitado con un modelo climático moderno y los arsenales nucleares actuales: consecuencias aún catastróficas" ^{[ 24 ]} , utilizó modelos climáticos actuales para analizar las consecuencias de una guerra nuclear global que involucrara la mayor parte o la totalidad de los arsenales nucleares actuales del mundo (que los autores consideraron de un tamaño similar al de los arsenales mundiales veinte años antes). Los autores utilizaron un modelo de circulación global, ModelE del Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA , que, según señalaron, "ha sido probado exhaustivamente en experimentos de calentamiento global y para examinar los efectos de las erupciones volcánicas en el clima". El modelo se utilizó para investigar los efectos de una guerra que involucrara todo el arsenal nuclear global actual, proyectado para liberar alrededor de 150 Tg de humo a la atmósfera, así como una guerra que involucrara aproximadamente un tercio del arsenal nuclear actual, proyectado para liberar alrededor de 50 Tg de humo. En el caso de los 150 Tg, encontraron que:

Un enfriamiento superficial promedio global de −7 °C a −8 °C persiste durante años, y después de una década el enfriamiento sigue siendo de −4 °C (Fig. 2). Considerando que el enfriamiento promedio global en la profundidad de la última edad de hielo hace 18 000 años fue de aproximadamente −5 °C, esto sería un cambio climático sin precedentes en velocidad y amplitud en la historia de la raza humana. Los cambios de temperatura son mayores sobre tierra firme... Se produce un enfriamiento de más de −20 °C en grandes áreas de América del Norte y de más de −30 °C en gran parte de Eurasia, incluidas todas las regiones agrícolas.

Además, descubrieron que este enfriamiento provocó un debilitamiento del ciclo hidrológico global, reduciendo las precipitaciones mundiales en aproximadamente un 45 %. En cuanto al caso de 50 Tg, que implica un tercio de los arsenales nucleares actuales, afirmaron que la simulación «produjo respuestas climáticas muy similares a las del caso de 150 Tg, pero con aproximadamente la mitad de amplitud», aunque «la escala temporal de respuesta es prácticamente la misma». No analizaron en profundidad las implicaciones para la agricultura, pero señalaron que un estudio de 1986 que suponía la ausencia total de producción de alimentos durante un año proyectó que «la mayor parte de la población mundial se quedaría sin alimentos y moriría de hambre para entonces», y comentaron que sus propios resultados demuestran que «este período sin producción de alimentos debe extenderse durante muchos años, lo que agrava aún más los impactos del invierno nuclear de lo que se pensaba».

En 2014, Michael J. Mills (del Centro Nacional de Investigación Atmosférica de EE. UU. , NCAR), et al., publicaron "Enfriamiento global multidecadal y pérdida de ozono sin precedentes tras un conflicto nuclear regional" en la revista Earth's Future . ^{[ 135 ]} Los autores utilizaron modelos computacionales desarrollados por el NCAR para simular los efectos climáticos de una nube de hollín que, según sugieren, sería el resultado de una guerra nuclear regional en la que se detonan 100 armas "pequeñas" (15 Kt) sobre ciudades. El modelo arrojó los siguientes resultados, debido a la interacción de la nube de hollín:

...las pérdidas globales de ozono de entre el 20 % y el 50 % sobre las zonas pobladas, niveles sin precedentes en la historia de la humanidad, irían acompañadas de las temperaturas superficiales medias más bajas de los últimos 1000 años. Calculamos aumentos estivales en los índices UV de entre el 30 % y el 80 % sobre las latitudes medias, lo que sugiere daños generalizados a la salud humana, la agricultura y los ecosistemas terrestres y acuáticos. Las heladas mortales reducirían las temporadas de cultivo entre 10 y 40 días al año durante 5 años. Las temperaturas superficiales se reducirían durante más de 25 años, debido a la inercia térmica y los efectos del albedo en el océano y la expansión del hielo marino. El enfriamiento combinado y el aumento de la radiación UV ejercerían una presión significativa sobre el suministro mundial de alimentos y podrían desencadenar una hambruna nuclear global.

Investigadores del Laboratorio Nacional de Los Alamos publicaron los resultados de un estudio multiescala sobre el impacto climático de un intercambio nuclear regional, el mismo escenario considerado por Robock et al. y por Toon et al. en 2007. A diferencia de estudios anteriores, este estudio simuló los procesos mediante los cuales el carbono negro se elevaría a la atmósfera y encontró que se elevaría muy poco a la estratosfera y, como resultado, los impactos climáticos a largo plazo fueron mucho menores que los que habían concluido esos estudios. En particular, "ninguna de las simulaciones produjo un efecto de invierno nuclear" y "la probabilidad de un enfriamiento global significativo a partir de un escenario de intercambio limitado como se preveía en estudios anteriores es altamente improbable". ^{[ 136 ]} Este estudio ha sido contradicho por los resultados de varios estudios posteriores que afirman que el estudio de 2018 es defectuoso. ^{[ 137 ] [ 138 ] [ 139 ] [ 140 ]}

Una investigación publicada en la revista revisada por pares Safety sugirió que ninguna nación debería poseer más de 100 ojivas nucleares debido al efecto de retroceso sobre la propia población de la nación agresora a causa del "otoño nuclear". ^{[ 141 ] [ 142 ]}

En 2019 se publicaron dos estudios sobre el invierno nuclear que se basan en modelos anteriores y describen nuevos escenarios de invierno nuclear derivados de intercambios de armas nucleares de menor magnitud que los que se habían simulado anteriormente.

Como en el estudio de Robock et al. de 2007 , ^{[ 24 ]} un estudio de Coupe et al. de 2019 modela un escenario en el que se liberan 150 Tg de carbono negro a la atmósfera tras un intercambio de armas nucleares entre Estados Unidos y Rusia, donde ambos países utilizan todas las armas nucleares que les permiten los tratados . ^{[ 143 ]} Esta cantidad de carbono negro supera con creces la emitida a la atmósfera por todas las erupciones volcánicas de los últimos 1200 años, pero es menor que la del impacto del asteroide que causó una extinción masiva hace 66 millones de años. ^{[ 143 ]} Coupe et al. utilizaron el " modelo climático comunitario de la atmósfera completa versión 4" (WACCM4), que tiene una resolución mayor y es más eficaz para simular aerosoles y química estratosférica que la simulación ModelE utilizada por Robock et al . ^{[ 143 ]}

El modelo WACCM4 simula que las moléculas de carbono negro aumentan diez veces su tamaño normal al llegar a la estratosfera. El modelo E no tuvo en cuenta este efecto. Esta diferencia en el tamaño de las partículas de carbono negro resulta en una mayor profundidad óptica en el modelo WACCM4 en todo el mundo durante los dos primeros años posteriores a la inyección inicial, debido a una mayor absorción de la luz solar en la estratosfera. ^{[ 143 ]} Esto tendrá el efecto de aumentar las temperaturas estratosféricas en 100 K y resultará en un agotamiento de la capa de ozono ligeramente mayor que el predicho por el modelo E. ^{[ 143 ]} Otra consecuencia del mayor tamaño de las partículas es la aceleración de la tasa a la que las moléculas de carbono negro caen de la atmósfera; después de diez años de la inyección de carbono negro en la atmósfera, WACCM4 predice que quedarán 2 Tg, mientras que el modelo E predijo 19 Tg. ^{[ 143 ]}

Tanto el modelo de 2019 como el de 2007 predicen descensos significativos de temperatura en todo el mundo; sin embargo, la mayor resolución y la simulación de partículas en 2019 predicen una mayor anomalía de temperatura en los primeros seis años después de la inyección, pero un retorno más rápido a las temperaturas normales. Entre los primeros meses después de la inyección y el sexto año de anomalía, el WACCM4 predice temperaturas globales más frías que el Modelo E, con temperaturas más de 20 K por debajo de lo normal, lo que lleva a temperaturas bajo cero durante los meses de verano en gran parte del hemisferio norte, lo que resulta en una reducción del 90 % en las temporadas de cultivo agrícola en las latitudes medias, incluido el medio oeste de Estados Unidos. ^{[ 143 ]} Las simulaciones del WACCM4 también predicen una reducción del 58 % en la precipitación anual global con respecto a los niveles normales en los años tres y cuatro después de la inyección, una reducción un 10 % mayor que la predicha en el Modelo E. ^{[ 143 ]}

Toon et al. simularon un escenario nuclear en 2025 en el que India y Pakistán participan en un intercambio nuclear en el que 100 áreas urbanas en Pakistán y 150 áreas urbanas en India son atacadas con armas nucleares de entre 15 kt y 100 kt, y examinaron los efectos del carbono negro liberado a la atmósfera por detonaciones aéreas . ^{[ 6 ]} Los investigadores modelaron los efectos atmosféricos si todas las armas fueran de 15 kt, 50 kt y 100 kt, proporcionando un rango en el que probablemente se ubicaría un intercambio nuclear, dados los recientes ensayos nucleares realizados por ambas naciones. Los rangos proporcionados son amplios porque ni India ni Pakistán están obligados a proporcionar información sobre sus arsenales nucleares, por lo que su alcance sigue siendo en gran medida desconocido. ^{[ 6 ]}

Toon et al. asumen que después de cada detonación de las armas ocurrirá una tormenta de fuego o una conflagración , y la cantidad de carbono negro insertado en la atmósfera por los dos resultados será equivalente y de gran magnitud; ^{[ 6 ]} en Hiroshima en 1945, se predice que la tormenta de fuego liberó 1000 veces más energía que la liberada durante la explosión nuclear. ^{[ 7 ]} Un área tan grande en combustión liberaría grandes cantidades de carbono negro a la atmósfera. La cantidad liberada varía de 16,1 Tg si todas las armas fueran de 15 kt o menos a 36,6 Tg para todas las armas de 100 kt. ^{[ 6 ]} Para el rango de armas de 15 kt y 100 kt, los investigadores modelaron reducciones de precipitación global de 15% a 30%, reducciones de temperatura de entre 4K y 8K, y disminuciones de la temperatura del océano de 1K a 3K. ^{[ 6 ]} Si todas las armas utilizadas fueran de 50 kt o más, la circulación de la célula de Hadley se vería interrumpida y causaría una disminución del 50% en las precipitaciones en el medio oeste estadounidense. La productividad primaria neta (PPN) de los océanos disminuye entre un 10% y un 20% para los escenarios de 15 kt y 100 kt, respectivamente, mientras que la PPN terrestre disminuye entre un 15% y un 30%; las regiones agrícolas de latitudes medias en Estados Unidos y Europa se ven particularmente afectadas, experimentando reducciones del 25-50% en la PPN. ^{[ 6 ]} Como predice otra literatura, una vez que el carbono negro se elimine de la atmósfera después de diez años, las temperaturas y la PPN volverán a la normalidad. ^{[ 6 ]}

Coupe et al. informan sobre la simulación de un efecto El Niño que dura varios años después de seis escenarios nucleares que van desde 5 hasta 150 Tg de hollín bajo el modelo CESM-WACCM4. Denominan a este cambio "Niño Nuclear" y describen diversas modificaciones en las corrientes oceánicas. ^{[ 144 ]}

Según un estudio revisado por pares publicado en la revista Nature Food en agosto de 2022, ^{[ 20 ]} una guerra nuclear a gran escala entre Estados Unidos y Rusia , que juntos poseen más del 90% de las armas nucleares del mundo, mataría a 360 millones de personas directamente y a más de 5 mil millones indirectamente por inanición durante un invierno nuclear. ^{[ 147 ] [ 148 ]}

Otro artículo publicado ese mismo año, del investigador de ciencias de la Tierra Kunio Kaiho de la Universidad de Tohoku , comparó el impacto de los escenarios de invierno nuclear en la vida animal marina y terrestre con el de eventos de extinción históricos . Kaiho estimó que una guerra nuclear menor (que definió como un intercambio nuclear entre India y Pakistán o un evento de magnitud equivalente) causaría la extinción del 10-20% de las especies por sí sola, mientras que una guerra nuclear mayor (definida como un intercambio nuclear entre Estados Unidos y Rusia ) causaría la extinción del 40-50% de las especies animales, lo cual es comparable a algunos de los eventos de extinción masiva de los "Cinco Grandes". A modo de comparación, lo que consideró el escenario más probable de cambio climático antropogénico , con un calentamiento de 3 °C (5,4 °F) para 2100 y de 3,8 °C (6,8 °F) para 2500, provocaría la extinción de alrededor del 12-14% de las especies animales bajo la misma metodología. ^{[ 149 ]}    

Desde 2023, las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina de Estados Unidos han establecido un Estudio Independiente sobre los Posibles Efectos Ambientales de una Guerra Nuclear. El objetivo es evaluar todas las investigaciones sobre el invierno nuclear, y el informe final estaba previsto para su publicación en 2024. ^{[ 150 ]}

A fecha de 12 de marzo de 2025  ,El comité aún estaba trabajando en el informe. ^{[ 150 ] : "Eventos pasados"}

En 2025, investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania utilizaron el modelo de agroecosistema Cycles para simular cómo un invierno nuclear podría afectar los rendimientos mundiales del maíz ( Zea mays ), tratando el maíz como un indicador de los cultivos básicos globales. El estudio modeló la producción en 38.572 ubicaciones bajo seis escenarios de inyección de hollín en la atmósfera superior, que oscilaron entre aproximadamente 5 millones y 165 millones de toneladas. ^{[ 151 ] [ 152 ]}

Una guerra nuclear regional (~5,5 Mt de hollín) podría reducir la producción mundial de maíz en aproximadamente un 7%, mientras que un conflicto global a gran escala (~165 Mt de hollín) podría reducir los rendimientos en alrededor de un 80%. ^{[ 153 ] [ 154 ]}

Los investigadores también estimaron que el agotamiento de la capa de ozono tras un conflicto a gran escala aumentaría la radiación ultravioleta B, alcanzando su punto máximo entre seis y ocho años después, lo que provocaría una  disminución adicional de aproximadamente el 7 % en el rendimiento del maíz. En el peor de los casos, esto elevaría la reducción total a aproximadamente el 87 %. ^{[ 151 ] [ 155 ]}

Se proyectó que la recuperación agrícola mundial tardaría entre siete y doce años, dependiendo de la gravedad del conflicto y la ubicación, con retrasos mayores en latitudes más altas. ^{[ 153 ]} Para ayudar a mitigar tales impactos, los autores sugirieron "kits de resiliencia agrícola", que contienen semillas de cultivos de rápido crecimiento y tolerantes al frío, adecuados para diferentes regiones. ^{[ 151 ] [ 152 ]}

En una respuesta de 2011 a los artículos más modernos sobre la hipótesis, Russell Seitz publicó un comentario en Nature desafiando la afirmación de Alan Robock de que no ha habido un verdadero debate científico sobre el concepto de "invierno nuclear". ^{[ 185 ]} En 1986, Seitz también sostiene que muchos otros son reacios a hablar por temor a ser estigmatizados como " Dr. Strangeloves encubiertos "; el físico Freeman Dyson de Princeton, por ejemplo, declaró: "Es una pieza científica absolutamente atroz, pero desespero por completo de aclarar la historia pública". ^{[ 157 ]} Según el Rocky Mountain News, Stephen Schneider había sido llamado fascista por algunos partidarios del desarme por haber escrito su artículo de 1986 "Reevaluación del invierno nuclear". ^{[ 160 ]} El meteorólogo del MIT, Kerry Emanuel, escribió de manera similar en una reseña en Nature que el concepto de invierno es "notorio por su falta de integridad científica" debido a las estimaciones poco realistas seleccionadas para la cantidad de combustible que probablemente se queme y los modelos de circulación global imprecisos utilizados. Emanuel concluye afirmando que la evidencia de otros modelos apunta a una importante eliminación del humo por la lluvia. ^{[ 186 ]} Emanuel también hizo un "punto interesante" sobre cuestionar la objetividad de los defensores cuando se trata de fuertes opiniones emocionales o políticas que sostienen. ^{[ 17 ]}

William R. Cotton , profesor de Ciencias Atmosféricas en la Universidad Estatal de Colorado, especialista en modelado de física de nubes y cocreador del influyente modelo atmosférico RAMS ^{[ 187 ] [ 188 ]} , mencionado anteriormente , trabajó en la década de 1980 en modelos de precipitación de hollín ^{[ 17 ]} y apoyó las predicciones de sus propios modelos y otros modelos de invierno nuclear. ^{[ 189 ]} Sin embargo, desde entonces ha revertido esta postura, según un libro del que es coautor en 2007, afirmando que, entre otras suposiciones examinadas sistemáticamente, se producirá mucha más precipitación/deposición húmeda de hollín de lo que se supone en los artículos modernos sobre el tema: "Debemos esperar a que se implemente una nueva generación de GCM para examinar cuantitativamente las posibles consecuencias". También afirma que, en su opinión, "el invierno nuclear estuvo motivado en gran medida por razones políticas desde el principio". ^{[ 3 ] [ 38 ]}

En una entrevista en 2000 con Mijaíl Gorbachov (líder de la Unión Soviética de 1985 a 1991), se le planteó la siguiente afirmación: «En la década de 1980, usted advirtió sobre los peligros sin precedentes de las armas nucleares y tomó medidas muy audaces para revertir la carrera armamentística», a lo que Gorbachov respondió: «Los modelos elaborados por científicos rusos y estadounidenses demostraron que una guerra nuclear resultaría en un invierno nuclear que sería extremadamente destructivo para toda la vida en la Tierra; el conocimiento de ello fue un gran estímulo para nosotros, personas de honor y moralidad, para actuar en esa situación». ^{[ 211 ]}

Sin embargo, una Evaluación Interinstitucional de Inteligencia de EE. UU. de 1984 expresa un enfoque mucho más escéptico y cauteloso, afirmando que la hipótesis no es científicamente convincente. El informe predijo que la política nuclear soviética consistiría en mantener su postura nuclear estratégica, como el despliegue del misil SS-18 de gran alcance , y que simplemente intentarían explotar la hipótesis con fines propagandísticos, como dirigir el escrutinio hacia la participación estadounidense en la carrera armamentística nuclear . Además, continúa expresando la creencia de que si los funcionarios soviéticos comenzaran a tomarse en serio el invierno nuclear, probablemente exigirían estándares excepcionalmente altos de prueba científica para la hipótesis, ya que sus implicaciones socavarían su doctrina militar ; un nivel de prueba científica que tal vez no podría alcanzarse sin experimentación de campo. ^{[ 212 ]} La parte no censurada del documento termina con la sugerencia de que los aumentos sustanciales en las reservas de alimentos de la Defensa Civil Soviética podrían ser un indicador temprano de que el invierno nuclear estaba comenzando a influir en el pensamiento de la alta cúpula soviética . ^{[ 198 ]}

En 1985, la revista Time señaló «las sospechas de algunos científicos occidentales de que la hipótesis del invierno nuclear fue promovida por Moscú para dar a los grupos antinucleares de EE. UU. y Europa nuevos argumentos contra el rearme estadounidense». ^{[ 213 ]} En 1985, el Senado de los Estados Unidos se reunió para debatir la ciencia y la política del invierno nuclear. Durante la audiencia del Congreso, el influyente analista Leon Gouré presentó pruebas de que quizás los soviéticos simplemente se habían hecho eco de los informes occidentales en lugar de producir hallazgos propios. Gouré planteó la hipótesis de que la investigación y los debates soviéticos sobre la guerra nuclear podrían servir únicamente a las agendas políticas soviéticas, en lugar de reflejar las opiniones reales de la dirigencia soviética. ^{[ 214 ]}

En 1986, el documento de la Agencia Nuclear de Defensa titulado "Actualización de la investigación soviética sobre el invierno nuclear y su explotación 1984-1986" documentó la mínima contribución de investigación [de dominio público] y el uso propagandístico soviético del fenómeno del invierno nuclear. ^{[ 215 ]}

Existen dudas sobre cuándo la Unión Soviética comenzó a modelar incendios y los efectos atmosféricos de una guerra nuclear. El ex oficial de inteligencia soviético Sergei Tretyakov afirmó que, bajo las órdenes de Yuri Andropov , la KGB inventó el concepto de "invierno nuclear" para detener el despliegue de los misiles Pershing II de la OTAN . Se dice que distribuyeron a grupos pacifistas, al movimiento ecologista y a la revista Ambio desinformación basada en un falso "informe del fin del mundo" de la Academia de Ciencias Soviética, elaborado por Georgii Golitsyn, Nikita Moiseyev y Vladimir Alexandrov, sobre los efectos climáticos de una guerra nuclear. ^{[ 216 ]} Si bien se acepta que la Unión Soviética explotó la hipótesis del invierno nuclear con fines propagandísticos, ^{[ 215 ]} la afirmación de Tretyakov de que la KGB canalizó desinformación a Ambio , la revista en la que Paul Crutzen y John Birks publicaron el artículo de 1982 "Twilight at Noon", no ha sido corroborada hasta 2009.. ^{[ 104 ]} En una entrevista realizada en 2009 por el Archivo de Seguridad Nacional , Vitalii Nikolaevich Tsygichko (analista sénior de la Academia de Ciencias Soviética y modelador matemático militar) afirmó que los analistas militares soviéticos discutían la idea del "invierno nuclear" años antes que los científicos estadounidenses, aunque no utilizaban ese término exacto. ^{[ 217 ]}

En un informe de 1967, las técnicas incluían varios métodos para aplicar nitrógeno líquido, hielo seco y agua a incendios causados ​​por armas nucleares. ^{[ 218 ]} El informe consideraba intentar detener la propagación de incendios creando cortafuegos mediante la voladura de material combustible fuera de un área, posiblemente incluso utilizando armas nucleares, junto con el uso de quemas preventivas de reducción de riesgos . Según el informe, una de las técnicas más prometedoras investigadas era la inducción de lluvia mediante la siembra de cumulonimbos de fuego masivo y otras nubes que pasaban sobre la tormenta de fuego en desarrollo y luego estabilizada.

En el libro Alimentando a todos sin importar qué , bajo las predicciones del peor escenario posible de un invierno nuclear, los autores presentan varias posibilidades alimentarias no convencionales. Estas incluyen bacterias digestoras de gas natural, la más conocida es Methylococcus capsulatus , que actualmente se utiliza como alimento en la acuicultura ; ^{[ 219 ]} pan de corteza , un alimento de larga data para épocas de hambruna que utiliza la corteza interna comestible de los árboles, y parte de la historia escandinava durante la Pequeña Edad de Hielo ; cultivo de hongos o setas como los hongos de miel que crecen directamente en madera húmeda sin luz solar; ^{[ 220 ]} y variaciones de la producción de biocombustible de madera o celulósico , que generalmente ya crea azúcares comestibles / xilitol a partir de celulosa no comestible, como producto intermedio antes del paso final de generación de alcohol. ^{[ 221 ] [ 222 ]} Uno de los autores del libro, el ingeniero mecánico David Denkenberger, afirma que las setas podrían teóricamente alimentar a todos durante tres años. Las algas marinas, como las setas, también pueden crecer en condiciones de poca luz. Los dientes de león y las agujas de los árboles podrían proporcionar vitamina C, y las bacterias podrían proporcionar vitamina E. Cultivos más convencionales de clima frío, como las patatas, podrían recibir suficiente luz solar en el ecuador para seguir siendo viables. ^{[ 223 ]}

Para alimentar a parte de la civilización durante un invierno nuclear, sería necesario acumular grandes reservas de alimentos antes del evento. Dichas reservas deberían ubicarse bajo tierra, a mayor altitud y cerca del ecuador para mitigar la radiación UV y los isótopos radiactivos de gran altitud. También deberían ubicarse cerca de las poblaciones con mayor probabilidad de sobrevivir a la catástrofe inicial. Una consideración importante es quién financiaría el almacenamiento. «Podría existir un desajuste entre quienes tienen mayor capacidad para financiar las reservas (es decir, los ricos antes de la catástrofe) y quienes tienen mayor capacidad para utilizarlas (los pobres rurales antes de la catástrofe)». ^{[ 224 ]} El almacenamiento mínimo anual mundial de trigo es de aproximadamente 2 meses. ^{[ 225 ]}

• Nuclear Winter es un minidocumental de Retro Report que analiza los temores relacionados con el invierno nuclear en el mundo actual.
• El octavo día : documental sobre el invierno nuclear (1984), filmado por la BBC y disponible en sitios web de alojamiento de videos en Internet; narra el surgimiento de la hipótesis, con largas entrevistas a los científicos prominentes que publicaron los primeros artículos sobre el tema. ^{[ 247 ]}
• Threads : Un docudrama de 1984 en el que Carl Sagan colaboró ​​como asesor. Esta película fue la primera de su tipo en representar un invierno nuclear.