概述
核冬天，該理論是1982年聯邦德國保爾·克魯茲恩博士和美國約翰·伯克斯博士提出，此後又有許多科學家試圖預測大規模核戰争的氣候效應，其中最著名的是1983年“TTAPS”小組（理查德·特科、布賴恩·圖恩、托馬斯·阿克曼、詹姆斯·波拉克和卡爾·薩根五位科學家的姓氏首字母縮寫）的研究成果。TTAPS（常常被讀作T-Taps）小組受到了火星沙塵暴緻冷效應的啟發。他們使用了一個地球大氣層的二維簡化模型計算了核冬天效應，結果發現全面核戰争可能導緻内陸地區的溫度降至零下攝氏40度。
産生機理
1、當核爆炸時，巨大的能量将大量的煙塵注入大氣，有的還高達12公裡以上進入平流層。由于核爆炸所産生的煙塵微粒有相當大部分直徑小于1微米，它們能在高空停留數天乃至一年以上。
吸收力較弱，導緻高層大氣升溫，地表溫度下降，産生了與溫室效應相反的作用，使地表呈現出如嚴寒冬天般的景觀，稱為核冬天。
和煙上升的過程中，又會引起周圍的空氣向爆心的抽吸，進一步将塵埃卷入煙雲之中。
4、煙雲在被風吹走的過程中，一些較大的塵埃逐漸降至地面，以放射性物質的形式對人和物體造成傷害，而那些微細的塵埃，則将長久地漂浮于空氣之中。而光輻射又會在城市和森林中引起大火，大火所産生的滾滾濃煙在上升的過程中，必然與那些漂浮着的塵埃相遇，從而一起随着西風帶環繞地球作周而複始的旋轉，并不斷地向南方方向擴散，最後即形成一個彌漫于整個空間的遮擋層。
5、如果在一場核戰争中使用50億噸以上當量的核武器，不僅将有20多億人成為直接受害者，而且會使世界上的氣候發生重大變化，地面溫度平均下降低至10℃以下，并持續數周以上。最後，地球上的相當一部分生命，包括人類在内，将在一場核大戰中消失。
6、大規模核爆炸掀起的微塵和因大火産生的滾滾濃煙，會長時間遮擋住陽光，造成全球性氣候變化，使地球處于黑暗和嚴寒之中，動植物瀕臨滅絕，人類生存面臨嚴重威脅。
科學研究
1、近年來一個關于恐龍滅絕的理論也認為，6500萬年前有一顆直徑數十公裡的小天體擊中地球，這場爆炸掀起的塵埃遮蔽住了天空，導緻氣溫下降，植物無法進行光合作用，從而讓恐龍這類當時居于支配地位的物種走向衰亡。
2、在TTAPS的研究成果發表以後，有一些科學家對其表示了質疑，其中包括美國的氫彈之父愛德華·泰勒。泰勒與薩根就此問題進行過辯論，他認為核冬天的效應微不足道。另外一些科學家認為由于大規模核戰争造成的降溫效應并不像TTAPS小組展示的那樣嚴重，因此“核冬天”應該改名為“核秋天”（nuclearautumn）。
3、自此之後，科學家使用改進的模型進行了更加精密的計算。1990年，TTAPS小組又在《科學》雜志上發表了一篇論文，回顧了自1983年以後的研究。他們認為，新的計算表明北半球中緯度地區的降溫大約是攝氏10到20度，局部地區可下降攝氏35度；盡管這表明全面核戰争的後果可能比1983年他們預測的更輕，但是核冬天在總體上仍然是可能的。
4、自從1990年TTAPS小組在《科學》雜志上發表了這篇論文之後，至今沒有更加詳細的研究進一步探究核冬天的可能性。同年，薩根和TTAPS的另一位成員特科一起出版了一本關于核冬天的著作，名為《無人想像的道路：核冬天與軍備競賽的終結》。
環境影響
1、在每一個核爆炸地點上空，都會騰起一股巨大的由塵土和煙灰構成的柱狀雲團。這股雲團上升到大氣層5～10英裡乃至更高的地方，然後沿着水平方向四處擴散，很像暴風雨來臨前的“鐵鑽”狀積雨雲，接着又合攏到一塊。核打擊次日的清晨将沒有黎明，中午時分天空仍會一片漆黑，這種黑暗将持續若幹星期。
2、在此期間，氣溫将日複一日地下降。在大陸内地，氣溫總計可能下降40℃（72Ｆ），這足以變夏日為冬日，變冬日為北極的冰天雪地。至于在沿海地區，例如在英國大部分地區，氣溫下降會少得多，可能隻下降15℃（27Ｆ）。這是由于海洋溫室效應的緣故。但即便如此，沿海地區氣溫的變化也足以變夏季為冬季了。要知道在正常情況下，英國四季的氣溫差本來就不像大陸性氣候那樣明顯，這當然也是出于海洋溫室效應的作用。
3、這種黑暗與緻命的霜凍，再加上來自放射性塵埃的高劑量輻射，會嚴重地毀滅地球上這個地區的植物。嚴寒、高劑量輻射、工業、醫療、運輸設施被廣泛破壞，再加上食品和農作物的短缺，将會導緻因饑荒、輻射和疾病引起的人類大規模死亡。
4、科學家還認為爆炸産生的氮氧化物将破壞臭氧層。科學家已經在熱核爆炸實驗中觀察到了這種此前未曾預料過的效應。由于臭氧層的再生，這種效應會被削弱了。但是一場全面核戰争的效應，毫無疑問将會更加巨大。臭氧耗盡（以及随之而來的紫外線輻射增加）的次生效應将非常顯著，它會對人類多種主要農作物産生影響，也會通過殺死浮遊生物而毀壞海洋食物鍊。
影響後果
1、2000年戈爾巴喬夫說俄羅斯和美國科學家建立的模型顯示，核戰争會導緻核冬天的出現，極大地危害地球上所有的生命；因此這一信息對我們，對于尊、正直的人們來說，是一個巨大的沖擊，促使我們采取行動。
2、最新分析表明，即使是小型戰争也會帶來類似的全球性災難。例如，印度和巴基斯坦發生核戰争會導緻足夠可怕的後果，如果在工業城市和工業區投放一百枚核彈（僅占全球25，000枚核彈頭的0。4%），就會産生足夠的煙塵，導緻全球農業癱瘓，而即使在地理上遠離沖突的國家也一樣會備受其害。
3、核爆炸點燃的大火将使濃煙在兩天之内通過對流層。太陽将加熱這些微小的粒子，使得它們上升至平流層，由于平流層從來不會發生降水，因此，粒子在平流層中覆蓋地球表面的時間就将達到10年之久。
過去的核冬天
過去人們以為核大戰僅僅使核爆炸地區造成大量傷亡和破壞，1988年5月23日聯合國警告世界，核大戰不僅可以直接殺傷數億人的生命，而且嚴重地破壞地球氣候和生态環境，有的地質學家認為恐龍就是由于宇宙物體撞擊地球造成森林大火，碳灰彌漫空中，猶如核爆炸，使地表氣溫下降，氣候惡化，導緻恐龍無法适應而滅絕。
科學家解釋
當核武器在空中爆炸後，火球一觸及地面，就會将地面的上岩石、土塊汽化，它們将由随之出現的蘑菇雲帶上天空。在火球和煙上升的過程中，又會引起周圍的空氣向爆心的抽吸，進一步将塵埃卷入煙雲之中。煙雲在被風吹走的過程中，一些較大的塵埃逐漸降至地面，以放射性物質的形式對人和物體造成傷害，而那些微細的塵埃，則将長久地漂浮于空氣之中。而光輻射又會在城市和森林中引起大火，大火所産生的滾滾濃煙在上升的過程中，必然與那些漂浮着的塵埃相遇，從而一起随着西風帶環繞地球作周而複始的旋轉，并不斷地向南方方向擴散，最後即形成一個彌漫于整個空間的遮擋層。
編輯本段科學家計算
如果在一場核戰争中使用50億噸以上當量的核武器，不僅将有20多億人成為直接受害者，而且會使世界上的氣候發生重大變化，地面溫度平均下降低至10℃以下，并持續數周以上。最後，地球上的相當一部分生命，包括人類在内，将在一場核大戰中消失。
