شتاء نووي

يعتمد الإطار الزمني الدقيق لبقاء هذا الدخان، وبالتالي مدى تأثيره الشديد على المناخ بمجرد وصوله إلى طبقة الستراتوسفير، على كل من عمليات الإزالة الكيميائية والفيزيائية. ^{[ 17 ]}

تُعدّ آلية " التصريف بالأمطار " أهمّ آلية فيزيائية لإزالة الدخان، سواءً خلال مرحلة "العمود الحملي الناتج عن الحريق "، والتي تُنتج " مطرًا أسود " بالقرب من موقع الحريق، أو بعد تبدّد عمود الحمل الحراري ، حيث لا يعود الدخان مُركّزًا، ولذا يُعتقد أن "الإزالة الرطبة" فعّالة للغاية. ^{[ 43 ]} مع ذلك، تجنّبت دراسة روبوك لعام 2007 آليات الإزالة الفعّالة هذه في طبقة التروبوسفير ، حيث تمّ نمذجة التسخين الشمسي لرفع السخام بسرعة إلى طبقة الستراتوسفير، "مُزيلًا" أو مُفصلًا جزيئات السخام الداكنة عن تكثّف الماء الأبيض في سحب الحريق . ^{[ 44 ]}

بمجرد وصول جزيئات السخام إلى طبقة الستراتوسفير، فإن آليات الإزالة الفيزيائية التي تؤثر على مدة بقائها تتمثل في سرعة اصطدامها وتكتلها مع جزيئات أخرى عبر الحركة البراونية ، ^{[ 17 ] [ 45 ] [ 46 ]} وسقوطها من الغلاف الجوي بفعل الترسيب الجاف الناتج عن الجاذبية ، ^{[ 46 ]} والوقت اللازم لتأثير النقل الفوري لنقل الجزيئات المتكتلة إلى مستوى أدنى في الغلاف الجوي. ^{[ 17 ]} وسواءً كان ذلك عن طريق التكتل أو تأثير النقل الفوري، فبمجرد وصول جزيئات الدخان إلى هذا المستوى الأدنى من الغلاف الجوي، يمكن أن تبدأ عملية تلقيح السحب ، مما يسمح لهطول الأمطار بغسل جزيئات الدخان من الغلاف الجوي عبر آلية الترسيب الرطب .

تعتمد العمليات الكيميائية التي تؤثر على الإزالة على قدرة كيمياء الغلاف الجوي على أكسدة المكون الكربوني للدخان، من خلال التفاعلات مع الأنواع المؤكسدة مثل الأوزون وأكاسيد النيتروجين ، وكلاهما موجود في جميع مستويات الغلاف الجوي، ^{[ 47 ] [ 48 ]} والتي تحدث أيضًا بتركيزات أكبر عندما يتم تسخين الهواء إلى درجات حرارة عالية.

تشير البيانات التاريخية المتعلقة بفترات بقاء الهباء الجوي، وإن كان مزيجًا مختلفًا من الهباء الجوي - في هذه الحالة هباء الكبريت الستراتوسفيري والرماد البركاني الناتج عن ثورات البراكين الضخمة - إلى أنها تقع ضمن النطاق الزمني من سنة إلى سنتين، ^{[ 49 ]} ومع ذلك، لا تزال تفاعلات الهباء الجوي مع الغلاف الجوي غير مفهومة بشكل كافٍ. ^{[ 50 ] [ 51 ]}

تتميز الهباءات الجوية المحتوية على السخام بتنوع خصائصها وأشكالها المعقدة، مما يصعب معه تحديد قيمة عمقها البصري الجوي المتغيرة . يُعتقد أن الظروف المحيطة بتكوّن السخام بالغة الأهمية لخصائصه النهائية، حيث يُعتبر السخام المتولد في نطاق الاحتراق الأكثر كفاءة بمثابة " كربون أسود عنصري " تقريبًا، بينما في الطرف الأقل كفاءة من نطاق الاحتراق، توجد كميات أكبر من الوقود المحترق جزئيًا /المؤكسد. غالبًا ما تُشكّل هذه "المواد العضوية" المحترقة جزئيًا، كما تُعرف، كرات من القطران والكربون البني خلال حرائق الغابات الشائعة منخفضة الشدة، ويمكنها أيضًا أن تُغطي جزيئات الكربون الأسود الأكثر نقاءً. ^{[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]} ومع ذلك، نظرًا لأن السخام الأكثر أهمية هو ذلك الذي يُقذف إلى أعلى الارتفاعات بفعل الحمل الحراري الناتج عن العاصفة النارية - أي الحريق الذي تغذيه رياح عاصفة - يُقدّر أن غالبية السخام في ظل هذه الظروف هو الكربون الأسود الأكثر تأكسدًا. ^{[ 55 ]}

أظهرت دراسة عُرضت في الاجتماع السنوي للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي في ديسمبر/كانون الأول 2006 أن حربًا نووية إقليمية، حتى وإن كانت محدودة النطاق، قد تُؤثر على المناخ العالمي لعقد أو أكثر. في سيناريو نزاع نووي إقليمي، حيث تستخدم دولتان متنازعتان في المناطق شبه الاستوائية 50 سلاحًا نوويًا بحجم قنبلة هيروشيما (حوالي 15 كيلوطنًا لكل سلاح) على مراكز سكانية رئيسية، قدّر الباحثون أن ما يصل إلى خمسة ملايين طن من السخام سينطلق، مما سيؤدي إلى انخفاض في درجات الحرارة عدة درجات في مناطق واسعة من أمريكا الشمالية وأوراسيا، بما في ذلك معظم مناطق زراعة الحبوب. سيستمر هذا الانخفاض في درجات الحرارة لسنوات، ووفقًا للدراسة، قد يكون "كارثيًا"، ^{[ 25 ] [ 60 ]} مما يُعطّل الإنتاج الزراعي وجمع الغذاء، لا سيما في البلدان الواقعة في خطوط العرض العليا. ^{[ 61 ] [ 20 ]}

تُنتج الانفجارات النووية كميات كبيرة من أكاسيد النيتروجين عن طريق دمج العناصر الموجودة في الهواء المحيط. ثم تُرفع هذه الأكاسيد إلى أعلى بفعل الحمل الحراري. وعند وصولها إلى طبقة الستراتوسفير، تُصبح قادرة على تحفيز تحلل طبقة الأوزون الموجودة في هذا الجزء من الغلاف الجوي. ويؤدي استنفاد الأوزون إلى وصول كمية أكبر بكثير من الأشعة فوق البنفسجية الضارة القادمة من الشمس إلى سطح الأرض. ^{[ 62 ]}

أظهرت دراسة أجراها مايكل ج. ميلز وآخرون عام 2008، ونُشرت في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم ، أن تبادل الأسلحة النووية بين باكستان والهند باستخدام ترسانتيهما الحاليتين قد يُحدث ثقبًا في طبقة الأوزون يكاد يكون عالميًا ، مما يُسبب مشاكل صحية للإنسان وأضرارًا بيئية لعقد من الزمن على الأقل. ^{[ 63 ]} وقد تناولت الدراسة، التي اعتمدت على نموذج حاسوبي، سيناريو حرب نووية بين البلدين تتضمن 50 قنبلة نووية بحجم قنبلة هيروشيما لدى كل جانب، مما يُؤدي إلى حرائق حضرية هائلة ورفع ما يصل إلى خمسة ملايين طن متري من السخام إلى ارتفاع 80 كيلومترًا تقريبًا في طبقة الستراتوسفير . وسيمتص السخام كمية كافية من الإشعاع الشمسي لتسخين الغازات المحيطة، مما يزيد من تآكل طبقة الأوزون الستراتوسفيرية التي تحمي الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة، مع فقدان ما يصل إلى 70% من الأوزون في خطوط العرض الشمالية العليا. ^{[ 64 ]} 

يُشير مصطلح "الصيف النووي" إلى سيناريو مُفترض، حيث بعد انحسار شتاء نووي ناجم عن الهباء الجوي المُنتشر في الغلاف الجوي والذي يمنع وصول ضوء الشمس إلى الطبقات السفلى أو سطح الأرض، ^{[ 65 ]} يحدث تأثير الاحتباس الحراري نتيجة انبعاث ثاني أكسيد الكربون من الاحتراق والميثان من تحلل المواد العضوية، مثل الجثث التي تجمدت خلال الشتاء النووي. ^{[ 65 ] [ 66 ]}

في سيناريو افتراضي آخر أكثر تسلسلاً، وبعد استقرار معظم الهباء الجوي خلال 1-3 سنوات، سيتغلب تأثير التسخين الناتج عن الاحتباس الحراري على تأثير التبريد ، مما سيرفع درجات حرارة سطح الأرض بسرعة كبيرة، بما يكفي للتسبب في موت معظم الكائنات الحية التي نجت من التبريد، والتي يكون الكثير منها أكثر عرضة لدرجات الحرارة المرتفعة من درجات الحرارة المنخفضة. ستطلق الانفجارات النووية ثاني أكسيد الكربون _وغازات دفيئة أخرى من الاحتراق، يتبعها المزيد من الانبعاثات الناتجة عن تحلل المواد العضوية الميتة. كما ستُدخل الانفجارات أكاسيد النيتروجين إلى طبقة الستراتوسفير، مما سيؤدي بدوره إلى استنزاف طبقة الأوزون المحيطة بالأرض. ^{[ 65 ]}

توجد نسخ افتراضية أخرى أكثر وضوحًا لفرضية أن الشتاء النووي قد يفسح المجال للصيف النووي. إذ يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة للكرات النارية النووية إلى تدمير غاز الأوزون في طبقة الستراتوسفير الوسطى. ^{[ 66 ]}

في عام ١٩٥٢، وقبل أسابيع قليلة من تجربة قنبلة "آيفي مايك" (١٠.٤ ميغاطن ) في جزيرة إيلوجيلاب ، سادت مخاوف من أن تؤدي الجسيمات العالقة في الهواء الناتجة عن الانفجار إلى تبريد الأرض. درس الرائد نورير لوليجيان، من القوات الجوية الأمريكية ، وعالم الفلك ناتاراجان فيسفاناثان هذا الاحتمال، ونشرا نتائج دراستهما في كتاب " آثار الأسلحة الخارقة على مناخ العالم" ، الذي خضع توزيعه لرقابة مشددة. وصف تقرير صادر عن وكالة الحد من التهديدات الدفاعية عام ٢٠١٣ هذا التقرير بأنه الدراسة الأولية لمفهوم "الشتاء النووي". وأشار التقرير إلى عدم وجود احتمال يُذكر لحدوث تغير مناخي ناجم عن الانفجار. ^{[ ٧٣ ]}

وُصفت آثار الانفجارات السطحية المتكررة للقنابل الهيدروجينية عالية القوة على جزر اختبار القدرات في المحيط الهادئ ، مثل انفجار آيفي مايك عام 1952 وكاسل برافو (15 مليون طن) عام 1954، على الدفاع المدني في تقرير صدر عام 1957 بعنوان " آثار الأسلحة النووية "، من تحرير صموئيل غلاستون . وجاء في قسم من ذلك الكتاب بعنوان "القنابل النووية والطقس": "من المعروف أن الغبار المتصاعد في الانفجارات البركانية الشديدة ، مثل انفجار كراكاتوا عام 1883، يُسبب انخفاضًا ملحوظًا في ضوء الشمس الواصل إلى الأرض... ومن المرجح ألا تتجاوز كمية الحطام [التربة أو غيرها من الحطام السطحي] المتبقية في الغلاف الجوي بعد انفجار حتى أكبر الأسلحة النووية حوالي واحد بالمائة من الكمية التي أثارها ثوران كراكاتوا. علاوة على ذلك، تُظهر سجلات الإشعاع الشمسي أن أيًا من الانفجارات النووية حتى الآن لم يُسفر عن أي تغيير ملحوظ في ضوء الشمس المباشر المُسجل على الأرض." ^{[ 74 ]} اعتبر مكتب الأرصاد الجوية الأمريكي في عام 1956 أنه من الممكن أن تؤدي حرب نووية كبيرة بما يكفي مع انفجارات سطحية بمدى ميغاطن إلى رفع كمية كافية من التربة للتسبب في عصر جليدي جديد . ^{[ 75 ]}

تشير مذكرة مؤسسة راند لعام 1966 بعنوان "آثار الحرب النووية على الطقس والمناخ" بقلم إي إس باتن، والتي تحلل في المقام الأول الآثار المحتملة للغبار الناتج عن الانفجارات السطحية، ^{[ 76 ]} إلى أنه "بالإضافة إلى آثار الحطام، قد تؤدي الحرائق الواسعة النطاق التي تندلع بسبب الانفجارات النووية إلى تغيير خصائص سطح المنطقة وتعديل أنماط الطقس المحلية ... ومع ذلك، فإن معرفة أكثر شمولاً بالغلاف الجوي ضرورية لتحديد طبيعتها ومدى تأثيرها وحجمها بدقة." ^{[ 77 ]}

في كتاب المجلس الوطني للبحوث الأمريكي (NRC) بعنوان " الآثار العالمية طويلة الأمد لتفجيرات الأسلحة النووية المتعددة" الصادر عام 1975، ورد أن حربًا نووية تتضمن 4000 مليون طن من الترسانات الحالية من شأنها أن تُرسّب على الأرجح كمية غبار أقل بكثير في طبقة الستراتوسفير مقارنةً بثوران بركان كراكاتوا، وذلك استنادًا إلى أن تأثير الغبار وأكاسيد النيتروجين سيكون على الأرجح تبريدًا مناخيًا طفيفًا "يقع على الأرجح ضمن نطاق التقلبات المناخية العالمية الطبيعية، ولكن لا يمكن استبعاد احتمال حدوث تغيرات مناخية ذات طبيعة أكثر حدة". ^{[ 67 ] [ 78 ] [ 79 ]}

في تقرير عام 1985 بعنوان " آثار تبادل نووي كبير على الغلاف الجوي "، أشارت لجنة الآثار الجوية للانفجارات النووية إلى أن التقدير "المحتمل" لكمية غبار الستراتوسفير المنبعثة عقب انفجار سطحي بقوة 1 ميغا طن هو 0.3 تيراغرام، منها 8% بحجم ميكرومتر . ^{[ 80 ]} وفي عام 1992، أُعيد النظر في إمكانية التبريد الناتج عن غبار التربة في تقرير صادر عن الأكاديمية الوطنية للعلوم الأمريكية ^{[ 81} ] حول الهندسة الجيولوجية ، والذي قدّر أن حوالي 10^ ¹⁰ كيلوغرام (10^10 تيراغرام) من غبار التربة المنبعث في الستراتوسفير، بأبعاد حبيبية تتراوح بين 0.1 و1 ميكرومتر ^، ستكون مطلوبة للتخفيف من الاحترار الناتج عن مضاعفة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، أي لتحقيق  تبريد بمقدار درجتين مئويتين تقريبًا. ^{[ 82 ]}

في عام 1969، اكتشف بول كروتزن أن أكاسيد النيتروجين (NOx) قد تكون عاملًا محفزًا فعالًا لتدمير طبقة الأوزون/ أوزون الستراتوسفير . وبعد دراسات أجريت في سبعينيات القرن الماضي حول الآثار المحتملة لأكاسيد النيتروجين الناتجة عن حرارة محركات الطائرات الأسرع من الصوت (SST) التي تحلق في طبقة الستراتوسفير، اقترح جون هامبسون في عام 1974، في مجلة نيتشر ، أنه نظرًا لتكوّن أكاسيد النيتروجين في الغلاف الجوي بفعل الكرات النارية النووية ، فإن تبادلًا نوويًا واسع النطاق قد يؤدي إلى استنزاف طبقة الأوزون، مما قد يعرض الأرض للأشعة فوق البنفسجية لمدة عام أو أكثر. ^{[ 78 ] [ 83 ]} وفي عام 1975، أدت فرضية هامبسون "مباشرةً" ^{[ 16 ]} إلى قيام المجلس الوطني للبحوث في الولايات المتحدة (NRC) بنشر تقرير حول نماذج استنزاف الأوزون في أعقاب حرب نووية في كتاب " الآثار العالمية طويلة المدى لتفجيرات الأسلحة النووية المتعددة" . ^{[ 78 ]}

في قسم من كتاب هيئة التنظيم النووي الصادر عام 1975 والمتعلق بمسألة أكاسيد النيتروجين الناتجة عن الانفجارات النارية وفقدان طبقة الأوزون بسببها، قدمت الهيئة حسابات نموذجية من أوائل إلى منتصف سبعينيات القرن الماضي حول آثار حرب نووية باستخدام عدد كبير من التفجيرات ذات قوة تفجيرية متعددة الميغاطن، والتي خلصت إلى أن ذلك قد يقلل مستويات الأوزون بنسبة 50% أو أكثر في نصف الكرة الشمالي. ^{[ 67 ] [ 84 ]}

مع ذلك، وبغض النظر عن النماذج الحاسوبية المُقدمة في دراسات المجلس الوطني للبحوث لعام 1975، فقد عرضت ورقة بحثية نُشرت عام 1973 في مجلة Nature مستويات الأوزون في طبقة الستراتوسفير عالميًا مُقارنةً بعدد التفجيرات النووية خلال حقبة التجارب النووية الجوية. وخلص الباحثون إلى أن البيانات ونماذجهم لا تُظهر أي ارتباط بين ما يقارب 500 ميغا طن من التجارب النووية الجوية التاريخية وزيادة أو نقصان تركيز الأوزون. ^{[ 85 ]} وفي عام 1976، وجدت دراسةٌ حول القياسات التجريبية لتجربة نووية جوية سابقة وتأثيرها على طبقة الأوزون أن التفجيرات النووية لا تُسبب استنزاف الأوزون، على الرغم من حسابات النموذج المُقلقة في ذلك الوقت. ^{[ 86 ]} وبالمثل، وجدت ورقة بحثية نُشرت عام 1981 أن النماذج المتعلقة بتدمير الأوزون الناتج عن إحدى التجارب والقياسات الفيزيائية التي أُجريت كانت مُتناقضة، حيث لم يُلاحظ أي تدمير. ^{[ 14 ]}

إجمالاً، تم تفجير حوالي 500 ميغا طن في الغلاف الجوي بين عامي 1945 و1971، ^{[ 87 ]} وبلغت ذروتها في الفترة 1961-1962، عندما فجّرت الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي 340 ميغا طن في الغلاف الجوي. ^{[ 88 ]} خلال هذه الذروة، ومع التفجيرات التي بلغت قوتها عدة ميغا طن في سلسلة التجارب النووية للدولتين، قُدّر إجمالي الطاقة المنبعثة، عند فحصها بشكل منفصل، بنحو 300 ميغا طن. ونتيجة لذلك، يُعتقد أن 3 × 10³⁴ ^جزيء إضافي من أكسيد النيتريك (حوالي 5000 طن لكل ميغا طن، 5 × 10⁹ ^غرام لكل ميغا طن) ^{[ 85 ] [ 89 ]} قد دخلت طبقة الستراتوسفير، وبينما لوحظ انخفاض في مستوى الأوزون بنسبة 2.2% في عام 1963، إلا أن هذا الانخفاض بدأ قبل عام 1961 ويُعتقد أنه ناجم عن عوامل مناخية أخرى . ^{[ 85 ]}

في عام 1982، عرّف الصحفي جوناثان شيل، في كتابه الشهير والمؤثر "مصير الأرض" ، الجمهورَ بالاعتقاد القائل بأن أكاسيد النيتروجين الناتجة عن الكرات النارية ستدمر طبقة الأوزون إلى درجةٍ تُؤدي إلى تلف المحاصيل بسبب الأشعة فوق البنفسجية الشمسية، ثم صوّر مصير الأرض على نحوٍ مماثل، مُشيرًا إلى انقراض الحياة النباتية والمائية. وفي العام نفسه، 1982، كتب الفيزيائي الأسترالي برايان مارتن ، الذي كان على تواصلٍ دائم مع جون هامبسون، الذي كان له دورٌ كبير في دراسة توليد أكاسيد النيتروجين، ^{[ 16 ]} ملخصًا تاريخيًا موجزًا ​​عن تاريخ الاهتمام بآثار أكاسيد النيتروجين المباشرة الناتجة عن الكرات النارية النووية، كما أوضح في ذلك وجهات نظر هامبسون الأخرى غير السائدة، ولا سيما تلك المتعلقة بتدمير الأوزون بشكلٍ أكبر نتيجةً للانفجارات في طبقات الجو العليا بسبب أي نظام صواريخ مضادة للصواريخ الباليستية ( ABM-1 Galosh ) واسع الانتشار. ^{[ 90 ]} مع ذلك، يخلص مارتن في النهاية إلى أنه "من غير المرجح أن يكون تدهور طبقة الأوزون مصدر قلق بالغ في سياق حرب نووية كبرى". ويصف مارتن الآراء المتعلقة باحتمالية فقدان طبقة الأوزون، وبالتالي زيادة الأشعة فوق البنفسجية التي تؤدي إلى تدمير واسع النطاق للمحاصيل، كما دعا إليها جوناثان شيل في كتابه "مصير الأرض" ، بأنها مستبعدة للغاية. ^{[ 67 ]}

تشير التقارير الحديثة إلى أن قدرة أنواع أكاسيد النيتروجين على تدمير طبقة الأوزون أقل بكثير مما كان يُفترض سابقًا من خلال حسابات مبسطة، حيث يُعتقد أن "حوالي 1.2 مليون طن" من أكاسيد النيتروجين الستراتوسفيرية الطبيعية والبشرية المنشأ تتشكل كل عام وفقًا لروبرت ب. بارسون في التسعينيات. ^{[ 91 ]}

يتضمن منشور مختبر الجيوفيزياء التابع للقوات الجوية لعام 1988، بعنوان " تقييم التأثيرات الجوية العالمية لحرب نووية كبرى" من تأليف إتش إس مونش وآخرون، تسلسلًا زمنيًا ومراجعة للتقارير الرئيسية حول فرضية الشتاء النووي من عام 1983 إلى عام 1986. وبشكل عام، توصلت هذه التقارير إلى استنتاجات متشابهة لأنها تستند إلى "الافتراضات نفسها، والبيانات الأساسية نفسها"، مع اختلافات طفيفة فقط في نماذج المحاكاة. وتتجاوز هذه التقارير خطوات نمذجة تقييم احتمالية نشوب الحرائق وأعمدة الدخان الأولية، وتبدأ عملية النمذجة بدلاً من ذلك بـ"سحابة سخام متجانسة مكانيًا" شقت طريقها إلى الغلاف الجوي. ^{[ 17 ]}

على الرغم من عدم اعتراف الفريق متعدد التخصصات الذي وضع نموذج TTAPS الأكثر شيوعًا في ثمانينيات القرن الماضي بذلك صراحةً، فقد ذكر المعهد الأمريكي للفيزياء في عام 2011 أن إعلان فريق TTAPS (الذي سُمّي نسبةً إلى أعضائه، والذين سبق لهم العمل على ظاهرة العواصف الترابية على المريخ، أو في مجال أحداث اصطدام الكويكبات : ريتشارد ب. توركو ، وأوين تون ، وتوماس ب. أكرمان، وجيمس ب. بولاك ، وكارل ساجان ) عن نتائجهم في عام 1983 "كان بهدف صريح هو تعزيز الحد من التسلح الدولي". ^{[ 95 ]} ومع ذلك، "كانت النماذج الحاسوبية مبسطة للغاية، وكانت البيانات المتعلقة بالدخان والهباء الجوي الآخر لا تزال غير كافية، لدرجة أن العلماء لم يتمكنوا من الجزم بشيء". ^{[ 95 ]}

في عام 1981، بدأ ويليام ج. موران مناقشات وبحوثًا في المجلس الوطني للبحوث (NRC) حول تأثيرات تبادل كبير للرؤوس الحربية النووية على التربة/الغبار المحمول جوًا، بعد أن رأى تشابهًا محتملاً في تأثيرات الغبار الناتجة عن حرب مع تأثيرات حدود العصر الطباشيري-الثلاثي التي تشكلت بفعل الكويكب وتحليلها الشائع قبل عام من قبل لويس ألفاريز في عام 1980. ^{[ 96 ]} اجتمعت لجنة دراسة تابعة للمجلس الوطني للبحوث حول هذا الموضوع في ديسمبر 1981 وأبريل 1982 استعدادًا لإصدار تقرير المجلس الوطني للبحوث بعنوان " تأثيرات التبادل النووي الكبير على الغلاف الجوي" ، والذي نُشر في عام 1985. ^{[ 78 ]}

في إطار دراسة حول تكوّن أنواع مؤكسدة مثل أكاسيد النيتروجين والأوزون في طبقة التروبوسفير بعد حرب نووية، ^{[ 15 ]} والتي أطلقتها مجلة "أمبيو" التابعة للأكاديمية الملكية السويدية للعلوم عام 1980 ، بدأ بول ج. كروتزن وجون و. بيركس التحضير لنشر حسابات حول آثار الحرب النووية على أوزون الستراتوسفير عام 1982، باستخدام أحدث النماذج المتاحة آنذاك. ومع ذلك، وجدا أنه نتيجةً للاتجاه نحو استخدام رؤوس حربية نووية أكثر عددًا ولكن أقل طاقةً، ذات مدى دون الميغاطن (أصبح ذلك ممكنًا بفضل التقدم في زيادة دقة رؤوس الصواريخ الباليستية العابرة للقارات )، فإن خطر طبقة الأوزون "ليس ذا أهمية كبيرة". ^{[ 16 ]}

بعد مواجهة هذه النتائج، خطرت لهم فكرة، كفكرة لاحقة ^{[ 15 ]،} مفادها أن الانفجارات النووية قد تُشعل حرائق هائلة في كل مكان، والأهم من ذلك، أن الدخان الناتج عن هذه الحرائق التقليدية يمتص ضوء الشمس، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في درجات حرارة سطح الأرض. ^{[ 16 ]} في أوائل عام 1982، عمم الباحثان مسودة ورقة بحثية تضمنت أولى الاقتراحات حول التغيرات المناخية قصيرة المدى الناتجة عن الحرائق التي يُفترض حدوثها في أعقاب حرب نووية. ^{[ 78 ]} وفي وقت لاحق من العام نفسه، صدر العدد الخاص من مجلة "أمبيو" المخصص للعواقب البيئية المحتملة للحرب النووية بقلم كروتزن وبيركس، بعنوان "الغلاف الجوي بعد حرب نووية: شفق الظهيرة"، والذي استبق إلى حد كبير فرضية الشتاء النووي. ^{[ 97 ]} تناولت الورقة البحثية الحرائق وتأثيرها المناخي، وناقشت الجسيمات العالقة الناتجة عن الحرائق الكبيرة، وأكاسيد النيتروجين، واستنزاف طبقة الأوزون، وتأثير الشفق النووي على الزراعة. أشارت حسابات كروتزن وبيركس إلى أن جزيئات الدخان المنبعثة في الغلاف الجوي جراء الحرائق في المدن والغابات ومخزونات النفط قد تمنع ما يصل إلى 99% من ضوء الشمس من الوصول إلى سطح الأرض. وذكروا أن هذا الظلام قد يستمر "طالما استمرت الحرائق مشتعلة"، وهو ما يُفترض أنه يمتد لأسابيع عديدة، مع آثار مثل: "سيتغير التركيب الديناميكي والحراري الطبيعي للغلاف الجوي بشكل كبير في جزء كبير من نصف الكرة الشمالي، مما سيؤدي على الأرجح إلى تغيرات هامة في درجات حرارة سطح الأرض وأنظمة الرياح". ^{[ 97 ]} ومن تبعات عملهم أن ضربة نووية ناجحة قد تُسبب عواقب مناخية وخيمة على منفذها.

بعد قراءة ورقة بحثية لـ ن. بوتشكوف وإ . إ. تشازوف ، ^{[ 98 ]} نُشرت في نفس عدد مجلة أمبيو الذي نشر ورقة كروتزن وبيركس بعنوان "شفق الظهيرة"، طبّق عالم الغلاف الجوي السوفيتي جورجي غوليتسين أبحاثه حول عواصف الغبار المريخية على السخام في الغلاف الجوي للأرض. بدأ استخدام نماذج عواصف الغبار المريخية المؤثرة هذه في أبحاث الشتاء النووي عام 1971، ^{[ 99 ]} عندما وصلت المركبة الفضائية السوفيتية مارس 2 إلى الكوكب الأحمر ورصدت سحابة غبار عالمية. حددت الأجهزة المدارية، بالإضافة إلى مركبة الهبوط مارس 3 عام 1971 ، أن درجات الحرارة على سطح الكوكب الأحمر كانت أبرد بكثير من درجات الحرارة في قمة سحابة الغبار. عقب هذه الملاحظات، تلقى غوليتسين برقيتين من عالم الفلك كارل ساغان ، طلب فيه ساغان من غوليتسين "استكشاف فهم وتقييم هذه الظاهرة". يذكر غوليتسين أنه في هذا الوقت تقريبًا كان قد "اقترح نظرية لتفسير كيفية تشكل غبار المريخ وكيف يمكن أن يصل إلى أبعاد عالمية". ^{[ 99 ]}

في العام نفسه، طوّر ألكسندر غينزبورغ، ^{[ 100 ]} وهو موظف في معهد غوليتسين، نموذجًا للعواصف الترابية لوصف ظاهرة التبريد على سطح المريخ. شعر غوليتسين أن نموذجه قابل للتطبيق على السخام بعد أن قرأ مجلة سويدية صدرت عام 1982 مخصصة لآثار حرب نووية افتراضية بين الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة. ^{[ 99 ]} استخدم غوليتسين نموذج غينزبورغ للسحب الترابية دون تعديلات تُذكر، مع افتراض أن السخام هو الهباء الجوي في النموذج بدلًا من غبار التربة، وبطريقة مماثلة للنتائج التي تم التوصل إليها، عند حساب تبريد السحب الترابية في الغلاف الجوي للمريخ، ستسخن السحابة العالية فوق الكوكب بينما يبرد الكوكب في الأسفل بشكل كبير. عرض غوليتسين نيته نشر هذا النموذج المُستمد من المريخ والمُشابه للأرض على لجنة العلماء السوفييت للدفاع عن السلام ضد التهديد النووي، التي أسسها أندروبوف، في مايو 1983، وهي منظمة عُيّن غوليتسين لاحقًا نائبًا لرئيسها. تم إنشاء هذه اللجنة بموافقة صريحة من القيادة السوفيتية بهدف "توسيع نطاق الاتصالات الخاضعة للرقابة مع نشطاء "تجميد الأسلحة النووية" الغربيين ". ^{[ 101 ]} وبعد حصوله على موافقة هذه اللجنة، نشر غوليتسين في سبتمبر 1983 أول نموذج حاسوبي حول ظاهرة "الشتاء النووي" الناشئة في مجلة " هيرالد" التابعة للأكاديمية الروسية للعلوم، وهي مجلة واسعة الانتشار . ^{[ 102 ]}

في 31 أكتوبر 1982، تم عرض نموذج ونتائج غوليتسين وجينسبيرغ في المؤتمر الذي عُقد في واشنطن العاصمة بعنوان "العالم بعد الحرب النووية" ^{[ 100 ].}

كان كل من غوليتسين ^{[ 102 ]} وساغان ^{[ 103 ]} مهتمين بتبريد العواصف الترابية على كوكب المريخ في السنوات التي سبقت تركيزهما على "الشتاء النووي". كما عمل ساغان على مشروع A119 في الخمسينيات والستينيات من القرن العشرين، حيث حاول نمذجة حركة ومدة بقاء عمود من التربة القمرية.

بعد نشر بحث "شفق الظهيرة" عام ١٩٨٢، ^{[ ١٠٤ ]} صرّح فريق مشروع TTAPS بأنهم بدأوا دراسة نمذجة حاسوبية أحادية البعد للآثار الجوية للحرب النووية/السخام في طبقة الستراتوسفير، على الرغم من أنهم لم ينشروا بحثًا في مجلة ساينس حتى أواخر ديسمبر ١٩٨٣. ^{[ ١٠٥ ]} وقد صاغ توركو مصطلح "الشتاء النووي" قبيل النشر مباشرة. ^{[ ١٠٦ ]} في هذا البحث المبكر، استخدم فريق TTAPS تقديرات مبنية على افتراضات حول إجمالي انبعاثات الدخان والغبار الناتجة عن تبادل نووي كبير، وبناءً على ذلك، بدأوا بتحليل الآثار اللاحقة على توازن الإشعاع الجوي وبنية درجة الحرارة نتيجةً لهذه الكمية المفترضة من الدخان. لحساب تأثيرات الغبار والدخان، استخدموا نموذجًا أحادي البعد للفيزياء الدقيقة / نقل الإشعاع للغلاف الجوي السفلي للأرض (حتى الميزوبوز)، والذي حدد فقط الخصائص الرأسية للاضطراب المناخي العالمي.

مع ذلك، استمر الاهتمام بالآثار البيئية للحرب النووية في الاتحاد السوفيتي بعد ورقة غوليتسين البحثية في سبتمبر، حيث نشر فلاديمير ألكسندروف وجي آي ستينشيكوف ورقة بحثية أخرى في ديسمبر 1983 حول التداعيات المناخية، على الرغم من أن هذه الورقة، على عكس ورقة TTAPS المعاصرة، استندت إلى محاكاة باستخدام نموذج ثلاثي الأبعاد للدوران العالمي. ^{[ 58 ]} (بعد عامين، اختفى ألكسندروف في ظروف غامضة). انتقد كل من ريتشارد توركو وستارلي إل. طومسون البحث السوفيتي. وصفه توركو بأنه "بدائي"، وقال طومسون إنه استخدم نماذج حاسوبية أمريكية عفا عليها الزمن. ^{[ 107 ]} لاحقًا، تراجعا عن هذه الانتقادات وأشادا بدلًا من ذلك بعمل ألكسندروف الرائد، قائلين إن النموذج السوفيتي يشترك في نقاط ضعف جميع النماذج الأخرى. ^{[ 17 ]}

في عام 1984، كلّفت المنظمة العالمية للأرصاد الجوية (WMO) غوليتسين وإن إيه فيليبس بمراجعة الوضع العلمي. ووجدوا أن الدراسات تفترض عمومًا سيناريو يتم فيه استخدام نصف الأسلحة النووية في العالم، أي ما يقارب 5000 ميغا طن، مما يؤدي إلى تدمير حوالي 1000 مدينة، وإنتاج كميات كبيرة من الدخان الكربوني.^{من المرجح أن تكون الكمية} 2 × 10¹⁴ غرام  ، مع نطاق يتراوح بين 0.2 و6.4 × 10 ¹⁴  جم (NAS؛ يفترض TTAPS2.25 × 10¹⁴ ). سيكون الدخان الناتج معتمًا إلى حد كبير للإشعاع ^الشمسي ولكنه شفاف للأشعة تحت الحمراء، مما يُبرّد الأرض عن طريق حجب ضوء الشمس، دون أن يُسبب ارتفاعًا في درجة الحرارة عن طريق تعزيز ظاهرة الاحتباس الحراري. قد يكون العمق البصري للدخان أكبر بكثير من الواحد. يمكن أن تزيد حرائق الغابات الناتجة عن أهداف غير حضرية من إنتاج الهباء الجوي. كما يُساهم الغبار الناتج عن الانفجارات القريبة من سطح الأرض ضد أهداف مُحصّنة؛ إذ يُمكن أن يُطلق كل انفجار مُكافئ للميغاطن ما يصل إلى خمسة ملايين طن من الغبار، ولكن معظمه سيتساقط بسرعة؛ ويُقدّر غبار الارتفاعات العالية بما يتراوح بين 0.1 و1 مليون طن لكل انفجار مُكافئ للميغاطن. كما يُمكن أن يُساهم حرق النفط الخام بشكل كبير. ^{[ 108 ]}

أنتجت النماذج الإشعاعية-الحملية أحادية البعد المستخدمة في هذه الدراسات مجموعة من النتائج، حيث انخفضت درجات الحرارة إلى ما بين 15 و42 درجة مئوية خلال الفترة من 14 إلى 35 يومًا بعد الحرب، مع "خط أساس" يبلغ حوالي 20 درجة مئوية. وأظهرت حسابات أكثر تعقيدًا باستخدام نماذج الدوران العام ثلاثية الأبعاد نتائج مماثلة: انخفاض في درجات الحرارة بنحو 20 درجة مئوية، مع وجود اختلافات إقليمية. ^{[ 58 ] [ 109 ]}   

تُظهر جميع الحسابات ارتفاعًا كبيرًا في درجة الحرارة (يصل إلى 80 درجة مئوية) في الجزء العلوي من طبقة الدخان على ارتفاع حوالي 10 كيلومترات (6.2 ميل) ؛ وهذا يعني حدوث تعديل كبير في الدوران هناك وإمكانية انتقال السحابة إلى خطوط العرض المنخفضة ونصف الكرة الجنوبي.   

في ورقة بحثية صدرت عام 1990 بعنوان "المناخ والدخان: تقييم الشتاء النووي"، قدم TTAPS وصفًا أكثر تفصيلاً للآثار الجوية قصيرة المدى وطويلة المدى للحرب النووية باستخدام نموذج ثلاثي الأبعاد: ^{[ 110 ]}

الأشهر الثلاثة الأولى:

• تتم إزالة ما بين 10 إلى 25% من السخام المحقون على الفور عن طريق الترسيب، بينما يتم نقل الباقي عبر الكرة الأرضية في غضون أسبوع إلى أسبوعين
• أرقام SCOPE لحقن الدخان في شهر يوليو:
  • انخفاض درجة الحرارة بمقدار 22  درجة مئوية في خطوط العرض المتوسطة
  • انخفاض درجة الحرارة بمقدار 10  درجات مئوية في المناخات الرطبة
  • انخفاض بنسبة 75% في هطول الأمطار في المناطق المعتدلة
  • انخفاض مستوى الإضاءة من 0% في خطوط العرض المنخفضة إلى 90% في المناطق ذات كثافة حقن الدخان العالية
• أرقام مشروع SCOPE لحقن الدخان في فصل الشتاء:
  • تنخفض درجة الحرارة ما بين 3 و 4  درجات مئوية

بعد مرور سنة إلى ثلاث سنوات:

• يتم تثبيت ما بين 25 و40% من الدخان المحقون في الغلاف الجوي (المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي). ويستمر تثبيت الدخان لمدة عام تقريبًا.
• درجات حرارة اليابسة أقل من المعدل الطبيعي بعدة درجات
• تتراوح درجة حرارة سطح المحيط بين 2 و 6  درجات مئوية
• يؤدي استنفاد طبقة الأوزون بنسبة 50% إلى زيادة بنسبة 200% في الأشعة فوق البنفسجية الساقطة على السطح.

كان من أهم نتائج ورقة TTAPS لعام 1990 إعادة تأكيد نموذج الفريق لعام 1983 الذي ينص على أن 100 حريق في مصافي النفط ستكون كافية لإحداث شتاء نووي صغير النطاق، ولكنه مع ذلك ضار على مستوى العالم. ^{[ 113 ]}

في أعقاب غزو العراق للكويت وتهديداته بإشعال ما يقرب من 800 بئر نفطية في البلاد، تراوحت التكهنات حول التأثير المناخي التراكمي لهذا الأمر، والتي عُرضت في مؤتمر المناخ العالمي في جنيف في نوفمبر من عام 1990، بين سيناريو يشبه الشتاء النووي، وأمطار حمضية غزيرة ، وحتى احترار عالمي فوري قصير الأجل. ^{[ 114 ]}

في مقالات نُشرت في صحيفتي "ويلمنجتون مورنينج ستار" و "بالتيمور صن" في يناير 1991، ذكر مؤلفون بارزون في مجال دراسات الشتاء النووي - وهم ريتشارد ب. توركو، وجون دبليو بيركس، وكارل ساجان، وآلان روبوك، وبول كروتزن - أنهم يتوقعون آثارًا كارثية شبيهة بالشتاء النووي، مع تأثيرات قارية تتمثل في انخفاض درجات الحرارة إلى ما دون الصفر، نتيجةً لتنفيذ العراقيين تهديداتهم بإشعال ما بين 300 و500 بئر نفط مضغوطة، والتي قد تستمر في الاشتعال لعدة أشهر. ^{[ 115 ] [ 116 ]}

وكما هددوا، أشعل العراقيون المنسحبون النار في الآبار في مارس 1991، ولم يتم إخماد حوالي 600 بئر نفط مشتعلة بالكامل حتى 6 نوفمبر 1991، أي بعد ثمانية أشهر من نهاية الحرب، ^{[ 117 ]} وقد استهلكت ما يقدر بستة ملايين برميل من النفط يوميًا في ذروة شدتها.

عندما بدأت عملية عاصفة الصحراء في يناير 1991، بالتزامن مع اندلاع أولى حرائق النفط، ناقش الدكتور إس. فريد سينغر وكارل ساغان الآثار البيئية المحتملة لحرائق النفط الكويتية في برنامج " نايت لاين " على قناة ABC News . وأكد ساغان مجدداً أن بعض آثار الدخان قد تكون مشابهة لآثار الشتاء النووي، حيث يتصاعد الدخان إلى طبقة الستراتوسفير، بدءاً من حوالي 15000 متر فوق مستوى سطح البحر في الكويت، مما يؤدي إلى آثار عالمية. كما أشار إلى أنه يعتقد أن الآثار الإجمالية ستكون مشابهة جداً لثوران بركان تامبورا في إندونيسيا عام 1815، والذي جعل عام 1816 يُعرف بـ" عام بلا صيف ". 

أورد ساغان نتائج نماذج تنبؤية تشير إلى امتداد التأثيرات إلى جنوب آسيا ، وربما إلى نصف الكرة الشمالي أيضًا. وأكد ساغان أن هذه النتيجة مرجحة لدرجة أنها "ستؤثر على خطط الحرب". ^{[ 118 ]} من جهة أخرى، توقع سينغر أن يصل الدخان إلى ارتفاع حوالي 910 أمتار (3000 قدم) ثم يتبدد بفعل الأمطار بعد حوالي ثلاثة إلى خمسة أيام، مما يحد من مدة بقائه. تبين أن كلا التقديرين للارتفاع، الذي قدمه سينغر وساغان، خاطئان، مع أن رواية سينغر كانت أقرب إلى ما حدث، حيث اقتصرت التأثيرات الجوية الطفيفة نسبيًا على منطقة الخليج العربي، مع ارتفاع أعمدة الدخان، بشكل عام، ^{[ 111 ]} إلى حوالي 3000 متر (10000 قدم) وبعضها إلى 6100 متر (20000 قدم) . ^{[ 119 ] [ 120 ]}   

توقع ساغان وزملاؤه حدوث "ارتفاع ذاتي" للدخان السخامي عند امتصاصه للإشعاع الحراري للشمس، مع حدوث عملية تنقية ضئيلة أو معدومة، حيث ستسخن جزيئات السخام السوداء بفعل الشمس وترتفع إلى مستويات أعلى في الهواء، مما يؤدي إلى حقن السخام في طبقة الستراتوسفير. ورأوا أن الأمر سيستغرق سنوات حتى يزول تأثير حجب أشعة الشمس الناتج عن هذا الهباء الجوي من السخام، وبالتالي سيحدث تبريد كارثي على مستوى سطح الأرض وآثار زراعية في آسيا، وربما في نصف الكرة الشمالي ككل. ^{[ 121 ]} وفي دراسة متابعة عام 1992، لم يلاحظ بيتر ف. هوبز وآخرون أي دليل يُذكر على تأثير "الارتفاع الذاتي" الهائل الذي توقعه فريق دراسة الشتاء النووي، كما تبين أن سحب دخان حرائق النفط تحتوي على كمية أقل من السخام مما افترضه فريق نمذجة الشتاء النووي. ^{[ 122 ]}

صرح عالم الغلاف الجوي بيتر في هوبز، المكلف بدراسة التأثير الجوي لحرائق الكويت من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم ، بأن التأثير المتواضع للحرائق يشير إلى أن "بعض الأرقام [المستخدمة لدعم فرضية الشتاء النووي]... ربما كانت مبالغ فيها بعض الشيء". ^{[ 123 ]}

وجد هوبز أن الدخان، في ذروة الحرائق، امتص ما بين 75 و80% من إشعاع الشمس. وارتفعت الجسيمات إلى ارتفاع أقصى قدره 6100 متر (20000 قدم) ، وعندما اجتمعت مع عملية امتصاصها بواسطة السحب، كان للدخان فترة بقاء قصيرة لا تتجاوز بضعة أيام في الغلاف الجوي. ^{[ 124 ]} 

لم تثبت صحة الادعاءات التي سبقت الحرب بشأن الآثار البيئية العالمية واسعة النطاق وطويلة الأمد والهامة، بل تبين أنها مبالغ فيها بشكل كبير من قبل وسائل الإعلام والمضاربين، ^{[ 125 ]} حيث تنبأت نماذج المناخ التي وضعها أولئك الذين لم يدعموا فرضية الشتاء النووي وقت اندلاع الحرائق بآثار محلية أكثر فقط، مثل انخفاض درجة الحرارة نهارًا بمقدار 10  درجات مئوية تقريبًا في نطاق 200  كيلومتر من مصدر الحريق. ^{[ 126 ]}

أقر ساجان لاحقًا في كتابه "العالم المسكون بالشياطين" بأن تنبؤاته لم تكن صحيحة على ما يبدو: " كان الظلام دامسًا عند الظهر وانخفضت درجات الحرارة بمقدار 4-6  درجات مئوية فوق الخليج العربي، لكن لم يصل الكثير من الدخان إلى طبقات الستراتوسفير ونجت آسيا من ذلك." ^{[ 127 ]}

كانت فكرة أن دخان آبار النفط واحتياطيات النفط المتصاعد إلى طبقة الستراتوسفير، والذي يُعدّ مساهماً رئيسياً في سخام الشتاء النووي، فكرة محورية في الدراسات المناخية المبكرة التي تناولت هذه الفرضية؛ إذ اعتُبرت هذه الأدخنة مساهماً محتملاً أكثر من دخان المدن، نظراً لاحتواء دخان النفط على نسبة أعلى من السخام الأسود، ما يجعله يمتص كمية أكبر من ضوء الشمس. ^{[ 97 ] [ 105 ]} قارن هوبز "عامل الانبعاث" المفترض في الدراسات، أو كفاءة توليد السخام من برك النفط المشتعلة، ووجد، عند مقارنته بالقيم المقاسة من برك النفط في الكويت، التي كانت أكبر منتجي السخام، أن انبعاثات السخام المفترضة في حسابات الشتاء النووي لا تزال "مرتفعة للغاية". ^{[ 124 ]} بعد أن تعارضت نتائج حرائق النفط الكويتية مع آراء العلماء الرئيسيين المؤيدين لنظرية الشتاء النووي، سعت الدراسات التي نُشرت في التسعينيات عموماً إلى النأي بنفسها عن اقتراح وصول دخان آبار النفط واحتياطياتها إلى طبقة الستراتوسفير.

في عام 2007، أشارت دراسة حول الشتاء النووي إلى أن نماذج الحاسوب الحديثة، التي طُبقت على حرائق النفط في الكويت، وجدت أن أعمدة الدخان الفردية لا تستطيع رفع الدخان إلى طبقة الستراتوسفير، ولكن الدخان الناتج عن الحرائق التي تغطي مساحة واسعة، مثل بعض حرائق الغابات، قادر على رفع الدخان إلى طبقة الستراتوسفير، وتشير الأدلة الحديثة إلى أن هذا يحدث بوتيرة أكبر بكثير مما كان يُعتقد سابقًا. ^{[ 8 ] [ 27 ] [ 128 ] [ 129 ]} كما أشارت الدراسة إلى أن احتراق المدن الأصغر حجمًا نسبيًا، والذي يُتوقع حدوثه عقب ضربة نووية، سيؤدي أيضًا إلى رفع كميات كبيرة من الدخان إلى طبقة الستراتوسفير.

أجرى ستينشيكوف وآخرون [2006ب] ^{[ 130 ]} محاكاة تفصيلية عالية الدقة لأعمدة الدخان باستخدام نموذج المناخ الإقليمي RAMS [على سبيل المثال، ميغيز-ماتشو وآخرون، 2005] ^{[ 131 ]} ، وأظهروا أن أعمدة الدخان الفردية، كتلك الناتجة عن حرائق النفط في الكويت عام 1991، لا يُتوقع أن ترتفع إلى طبقات الجو العليا أو الستراتوسفير، لأنها تتخفف. مع ذلك، فإن أعمدة الدخان الأكبر حجمًا، كتلك الناتجة عن حرائق المدن، تُنتج حركة كتلية كبيرة غير مخففة تؤدي إلى ارتفاع الدخان. كما تُظهر نتائج نموذج محاكاة الدوامات الكبيرة الجديد ، بدقة أعلى بكثير، ارتفاعًا مشابهًا لنتائجنا، دون أي استجابة صغيرة النطاق من شأنها أن تعيق هذا الارتفاع [جنسن، 2006]. ^{[ 132 ]}

ومع ذلك، تضمنت المحاكاة المذكورة أعلاه افتراضًا ملحوظًا بأنه لن يحدث أي ترسب جاف أو رطب. ^{[ 130 ]}

استخدمت دراسة نُشرت في مجلة البحوث الجيوفيزيائية في يوليو 2007، بعنوان "إعادة النظر في الشتاء النووي باستخدام نموذج مناخي حديث والترسانات النووية الحالية: عواقب كارثية لا تزال قائمة" ^{[ 24 ]} ، نماذج مناخية حديثة لدراسة عواقب حرب نووية عالمية تشمل معظم أو كل الترسانات النووية العالمية الحالية (والتي قدّر الباحثون حجمها بأنه مماثل لحجم الترسانات العالمية قبل عشرين عامًا). واستخدم الباحثون نموذج الدوران العالمي، ModelE، من معهد غودارد لدراسات الفضاء التابع لناسا ، والذي أشاروا إلى أنه "خضع لاختبارات مكثفة في تجارب الاحتباس الحراري العالمي، ولدراسة آثار الانفجارات البركانية على المناخ". واستُخدم النموذج لدراسة آثار حرب تشمل كامل الترسانة النووية العالمية الحالية، والتي من المتوقع أن تُطلق حوالي 150 تيراغرام من الدخان في الغلاف الجوي، بالإضافة إلى حرب تشمل حوالي ثلث الترسانة النووية الحالية، والتي من المتوقع أن تُطلق حوالي 50 تيراغرام من الدخان. وفي حالة الـ 150 تيراغرام، وجدوا ما يلي:

يستمر انخفاض متوسط ​​درجة حرارة سطح الأرض عالميًا من -7 إلى -8 درجات مئوية لسنوات، وبعد عقد من الزمن، لا يزال الانخفاض عند -4 درجات مئوية (الشكل 2). وبالنظر إلى أن متوسط ​​الانخفاض العالمي في عمق العصر الجليدي الأخير قبل 18000 عام كان حوالي -5 درجات مئوية، فإن هذا يُعد تغيرًا مناخيًا غير مسبوق في سرعته وشدته في تاريخ البشرية. وتكون التغيرات في درجات الحرارة أكبر فوق اليابسة... ويحدث انخفاض يزيد عن -20 درجة مئوية في مناطق واسعة من أمريكا الشمالية، وأكثر من -30 درجة مئوية في معظم أنحاء أوراسيا، بما في ذلك جميع المناطق الزراعية.

بالإضافة إلى ذلك، وجدوا أن هذا التبريد تسبب في إضعاف الدورة الهيدرولوجية العالمية، مما أدى إلى انخفاض هطول الأمطار العالمي بنحو 45%. أما بالنسبة لحالة 50 تيراغرام التي تشمل ثلث الترسانات النووية الحالية، فقد ذكروا أن المحاكاة "أنتجت استجابات مناخية مشابهة جدًا لتلك الخاصة بحالة 150 تيراغرام، ولكن بنصف السعة تقريبًا"، إلا أن "النطاق الزمني للاستجابة متقارب". لم يناقشوا الآثار المترتبة على الزراعة بتفصيل، لكنهم أشاروا إلى أن دراسة أجريت عام 1986، والتي افترضت عدم إنتاج الغذاء لمدة عام، توقعت أن "ينفد الغذاء من معظم سكان الكوكب وسيموتون جوعًا بحلول ذلك الوقت"، وعلقوا بأن نتائجهم تُظهر أن "فترة انعدام إنتاج الغذاء هذه تحتاج إلى التمديد لسنوات عديدة، مما يجعل آثار الشتاء النووي أسوأ مما كان يُعتقد سابقًا".

في عام 2014، نشر مايكل ج. ميلز (من المركز الوطني الأمريكي لأبحاث الغلاف الجوي ، NCAR) وآخرون بحثًا بعنوان "تبريد عالمي متعدد العقود وفقدان غير مسبوق للأوزون في أعقاب نزاع نووي إقليمي" في مجلة " مستقبل الأرض ". ^{[ 135 ]} استخدم الباحثون نماذج حاسوبية طورها المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي لمحاكاة التأثيرات المناخية لسحابة السخام التي اقترحوا أنها ستكون نتيجة حرب نووية إقليمية يتم فيها تفجير 100 سلاح "صغير" (15 كيلوطن) فوق المدن. وقد أسفر النموذج عن مخرجات، نتيجة لتفاعل سحابة السخام:

...سيصاحب انخفاض متوسط ​​درجات حرارة سطح الأرض إلى أدنى مستوياتها في الألف عام الماضية، خسائر عالمية في طبقة الأوزون تتراوح بين 20 و50% فوق المناطق المأهولة بالسكان، وهي مستويات غير مسبوقة في تاريخ البشرية. ونُقدّر ارتفاعًا في مؤشرات الأشعة فوق البنفسجية خلال فصل الصيف بنسبة تتراوح بين 30 و80% فوق خطوط العرض المتوسطة، مما يُشير إلى أضرار واسعة النطاق على صحة الإنسان والزراعة والنظم البيئية البرية والمائية. وسيؤدي الصقيع القاتل إلى تقليص مواسم النمو بمقدار 10 إلى 40 يومًا سنويًا لمدة خمس سنوات. وستنخفض درجات حرارة سطح الأرض لأكثر من 25 عامًا، نتيجةً للقصور الحراري وتأثيرات البياض في المحيطات وتوسع الجليد البحري. وسيُشكّل التبريد المُجتمع وارتفاع الأشعة فوق البنفسجية ضغوطًا كبيرة على الإمدادات الغذائية العالمية، وقد يُؤدي إلى مجاعة نووية عالمية.

نشر باحثون في مختبر لوس ألاموس الوطني نتائج دراسة متعددة المستويات حول تأثير التبادل النووي الإقليمي على المناخ، وهو السيناريو نفسه الذي درسه روبوك وآخرون وتون وآخرون عام 2007. وعلى عكس الدراسات السابقة، حاكت هذه الدراسة العمليات التي من شأنها أن تؤدي إلى انبعاث الكربون الأسود في الغلاف الجوي، ووجدت أن كمية ضئيلة جدًا منه سترتفع إلى طبقة الستراتوسفير، ونتيجة لذلك، كانت التأثيرات المناخية طويلة الأجل أقل بكثير مما خلصت إليه تلك الدراسات. وعلى وجه الخصوص، "لم تُظهر أي من عمليات المحاكاة تأثير الشتاء النووي"، و"احتمالية حدوث تبريد عالمي كبير نتيجة سيناريو تبادل محدود كما هو متصور في الدراسات السابقة ضئيلة للغاية". ^{[ 136 ]} وقد تناقضت نتائج هذه الدراسة مع نتائج العديد من الدراسات اللاحقة التي زعمت أن دراسة 2018 معيبة. ^{[ 137 ] [ 138 ] [ 139 ] [ 140 ]}

أشارت دراسة نُشرت في مجلة "سيفتي " المحكمة إلى أنه لا ينبغي لأي دولة أن تمتلك أكثر من 100 رأس نووي بسبب تأثير الارتداد على سكان الدولة المعتدية نتيجة "الخريف النووي". ^{[ 141 ] [ 142 ]}

شهد عام 2019 نشر دراستين حول الشتاء النووي تستندان إلى نماذج سابقة وتصفان سيناريوهات جديدة للشتاء النووي ناتجة عن تبادلات أصغر للأسلحة النووية مقارنة بما تمت محاكاته سابقًا.

كما في دراسة روبوك وآخرون لعام 2007 ، ^{[ 24 ]} تُحاكي دراسة كوب وآخرون لعام 2019 سيناريو يتم فيه إطلاق 150 تيراغرامًا من الكربون الأسود في الغلاف الجوي عقب تبادل للأسلحة النووية بين الولايات المتحدة وروسيا، حيث يستخدم كلا البلدين جميع الأسلحة النووية المسموح بها بموجب معاهدات الأسلحة النووية. ^{[ 143 ]} تتجاوز هذه الكمية من الكربون الأسود بكثير الكمية المنبعثة في الغلاف الجوي من جميع الانفجارات البركانية خلال الـ 1200 سنة الماضية، لكنها أقل من كمية الكربون المنبعث من اصطدام الكويكب الذي تسبب في انقراض جماعي قبل 66 مليون سنة. ^{[ 143 ]} استخدم كوب وآخرون " نموذج مناخ الغلاف الجوي الكامل المجتمعي الإصدار 4" (WACCM4)، الذي يتميز بدقة أعلى وفعالية أكبر في محاكاة الهباء الجوي والكيمياء الستراتوسفيرية مقارنةً بمحاكاة ModelE التي استخدمها روبوك وآخرون . ^{[ 143 ]}

يحاكي نموذج WACCM4 أن جزيئات الكربون الأسود تتضاعف عشر مرات عن حجمها الطبيعي عند وصولها إلى طبقة الستراتوسفير. لم يأخذ نموذج ModelE هذا التأثير في الحسبان. ينتج عن هذا الاختلاف في حجم جزيئات الكربون الأسود زيادة في العمق البصري في نموذج WACCM4 على مستوى العالم خلال السنتين الأوليين بعد الحقن الأولي، وذلك نتيجة لزيادة امتصاص ضوء الشمس في طبقة الستراتوسفير. ^{[ 143 ]} سيؤدي هذا إلى زيادة درجة حرارة الستراتوسفير بمقدار 100 كلفن، مما ينتج عنه استنفاد طبقة الأوزون بمقدار أكبر قليلاً مما توقعه نموذج ModelE. ^{[ 143 ]} من النتائج الأخرى لكبر حجم الجزيئات تسارع معدل سقوط جزيئات الكربون الأسود من الغلاف الجوي؛ فبعد عشر سنوات من حقن الكربون الأسود في الغلاف الجوي، يتوقع نموذج WACCM4 بقاء 2 تيراغرام، بينما توقع نموذج ModelE بقاء 19 تيراغرام. ^{[ 143 ]}

يتوقع كل من نموذج 2019 ونموذج 2007 انخفاضات كبيرة في درجات الحرارة على مستوى العالم، إلا أن دقة المحاكاة المُحسّنة وتقنية الجسيمات في نموذج 2019 تتوقع شذوذًا حراريًا أكبر في السنوات الست الأولى بعد الحقن، ولكن مع عودة أسرع إلى درجات الحرارة الطبيعية. وبين بضعة أشهر بعد الحقن والسنة السادسة من الشذوذ، يتوقع نموذج WACCM4 درجات حرارة عالمية أبرد من نموذج ModelE، حيث تنخفض درجات الحرارة بأكثر من 20 كلفن عن المعدل الطبيعي، مما يؤدي إلى درجات حرارة متجمدة خلال أشهر الصيف في معظم أنحاء نصف الكرة الشمالي، وبالتالي انخفاض مواسم الزراعة بنسبة 90% في خطوط العرض المتوسطة، بما في ذلك الغرب الأوسط للولايات المتحدة. ^{[ 143 ]} كما تتوقع محاكاة WACCM4 انخفاضًا بنسبة 58% في معدل هطول الأمطار السنوي العالمي عن المستويات الطبيعية في السنتين الثالثة والرابعة بعد الحقن، أي بانخفاض يزيد بنسبة 10% عن المتوقع في نموذج ModelE. ^{[ 143 ]}

قام تون وزملاؤه بمحاكاة سيناريو نووي في عام 2025، حيث تخوض الهند وباكستان تبادلاً نووياً يتم فيه استهداف 100 منطقة حضرية في باكستان و150 منطقة حضرية في الهند بأسلحة نووية تتراوح قوتها بين 15 و100 كيلوطن، ودرسوا آثار انبعاثات الكربون الأسود في الغلاف الجوي الناتجة عن التفجيرات الجوية فقط. ^{[ 6 ]} وقد وضع الباحثون نموذجاً للآثار الجوية في حال كانت قوة جميع الأسلحة 15 و50 و100 كيلوطن، مما يوفر نطاقاً محتملاً للتبادل النووي في ضوء التجارب النووية الأخيرة التي أجرتها الدولتان. وتُعدّ هذه النطاقات واسعة لأن الهند وباكستان غير ملزمتين بتقديم معلومات عن ترسانتيهما النوويتين، وبالتالي يبقى حجمهما غير معروف إلى حد كبير. ^{[ 6 ]}

يفترض تون وزملاؤه أن عاصفة نارية أو حريقًا هائلًا سيحدثان بعد كل تفجير للأسلحة، وأن كمية الكربون الأسود المنبعثة في الغلاف الجوي من كلا النتيجتين ستكون متساوية وذات تأثير كبير؛ ^{[ 6 ]} ففي هيروشيما عام 1945، تشير التوقعات إلى أن العاصفة النارية أطلقت طاقة تفوق الطاقة المنبعثة خلال الانفجار النووي بألف مرة. ^{[ 7 ]} من شأن احتراق مساحة شاسعة كهذه أن يُطلق كميات هائلة من الكربون الأسود في الغلاف الجوي. تتراوح الكمية المنبعثة من 16.1 تيراغرام إذا كانت جميع الأسلحة بقوة 15 كيلوطن أو أقل، إلى 36.6 تيراغرام لجميع الأسلحة بقوة 100 كيلوطن. ^{[ 6 ]} بالنسبة لنطاق الأسلحة من 15 كيلوطن و100 كيلوطن، قام الباحثون بنمذجة انخفاضات في هطول الأمطار العالمية تتراوح بين 15% و30%، وانخفاضات في درجات الحرارة تتراوح بين 4 و8 كلفن، وانخفاضات في درجة حرارة المحيطات تتراوح بين 1 و3 كلفن. ^{[ 6 ]} إذا كانت جميع الأسلحة المستخدمة بقوة 50 كيلوطن أو أكثر، فسيتعطل دوران خلية هادلي ، مما سيؤدي إلى انخفاض هطول الأمطار بنسبة 50% في الغرب الأوسط الأمريكي. وينخفض ​​صافي الإنتاجية الأولية للمحيطات بنسبة تتراوح بين 10% و20% في سيناريوهات 15 كيلوطن و100 كيلوطن على التوالي، بينما ينخفض ​​صافي الإنتاجية الأولية لليابسة بنسبة تتراوح بين 15% و30%؛ وتتأثر المناطق الزراعية في خطوط العرض المتوسطة في الولايات المتحدة وأوروبا بشكل خاص، حيث تشهد انخفاضًا في صافي الإنتاجية الأولية بنسبة تتراوح بين 25% و50%. ^{[ 6 ]} وكما تنبأت دراسات أخرى، بمجرد إزالة الكربون الأسود من الغلاف الجوي بعد عشر سنوات، ستعود درجات الحرارة وصافي الإنتاجية الأولية إلى وضعها الطبيعي. ^{[ 6 ]}

أفاد كوب وآخرون بمحاكاة تأثير ظاهرة النينيو التي استمرت لعدة سنوات بعد ستة سيناريوهات نووية تراوحت فيها مستويات السخام بين 5 و150 تيراغرام، وذلك باستخدام نموذج CESM-WACCM4. وأطلقوا على هذا التغير اسم "النينيو النووي"، ووصفوا تغيرات مختلفة في تيارات المحيط. ^{[ 144 ]}

بحسب دراسة محكمة نُشرت في مجلة "نيتشر فود" في أغسطس/آب 2022، ^{[ 20 ]} فإن حربًا نووية شاملة بين الولايات المتحدة وروسيا ، اللتين تمتلكان معًا أكثر من 90% من الأسلحة النووية في العالم، ستؤدي إلى مقتل 360 مليون شخص بشكل مباشر، وأكثر من 5 مليارات شخص بشكل غير مباشر بسبب المجاعة خلال شتاء نووي. ^{[ 147 ] [ 148 ]}

في ورقة بحثية أخرى نُشرت في ذلك العام، قارن الباحث كونيو كايهو، من جامعة توهوكو والمتخصص في علوم الأرض، تأثير سيناريوهات الشتاء النووي على الحياة الحيوانية البحرية والبرية بتأثير أحداث الانقراض التاريخية . وقدّر كايهو أن حربًا نووية محدودة (عرّفها بأنها تبادل نووي بين الهند وباكستان أو حدث مماثل في حجمه) ستؤدي إلى انقراض ما بين 10 و20% من الأنواع بمفردها، بينما ستؤدي حرب نووية كبرى (عرّفها بأنها تبادل نووي بين الولايات المتحدة وروسيا ) إلى انقراض ما بين 40 و50% من أنواع الحيوانات، وهو ما يُضاهي بعض أحداث الانقراض الجماعي الخمسة الكبرى. وللمقارنة، فإن السيناريو الذي اعتبره كايهو الأكثر ترجيحًا لتغير المناخ بفعل الإنسان ، مع ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 3 درجات مئوية (5.4 درجة فهرنهايت) بحلول عام 2100 و 3.8 درجة مئوية (6.8 درجة فهرنهايت) بحلول عام 2500، سيؤدي إلى انقراض ما بين 12 و14% من أنواع الحيوانات وفقًا للمنهجية نفسها. ^{[ 149 ]}    

منذ عام 2023، أنشأت الأكاديميات الوطنية الأمريكية للعلوم والهندسة والطب دراسة مستقلة حول الآثار البيئية المحتملة للحرب النووية. وتهدف هذه الدراسة إلى تقييم جميع الأبحاث المتعلقة بالشتاء النووي، وكان من المقرر إصدار التقرير النهائي في عام 2024. ^{[ 150 ]}

اعتبارًا من 12 مارس 2025  ،كانت اللجنة لا تزال تعمل على التقرير. ^{[ 150 ] : "الأحداث السابقة"}

في عام 2025، استخدم باحثون في جامعة ولاية بنسلفانيا نموذج Cycles للنظام البيئي الزراعي لمحاكاة تأثير الشتاء النووي على إنتاجية الذرة العالمية ( Zea mays )، مع اعتبار الذرة مؤشرًا للمحاصيل الغذائية الأساسية عالميًا. وقد نمذجت الدراسة الإنتاج في 38,572 موقعًا ضمن ستة سيناريوهات لحقن السخام في طبقات الجو العليا، تتراوح بين 5 ملايين و165 مليون طن. ^{[ 151 ] [ 152 ]}

قد تؤدي حرب نووية إقليمية (حوالي 5.5 مليون طن من السخام) إلى خفض إنتاج الذرة العالمي بنحو 7%، بينما قد يؤدي نزاع عالمي شامل (حوالي 165 مليون طن من السخام) إلى خفض المحاصيل بنحو 80%. ^{[ 153 ] [ 154 ]}

وقدّر الباحثون أيضاً أن استنفاد طبقة الأوزون في أعقاب نزاع واسع النطاق سيزيد من الأشعة فوق البنفسجية من النوع ب، لتصل إلى ذروتها بعد ست إلى ثماني سنوات، مما يتسبب في  انخفاض إضافي بنسبة 7% تقريباً في غلة الذرة. وفي أسوأ السيناريوهات، سيصل إجمالي الانخفاض إلى حوالي 87%. ^{[ 151 ] [ 155 ]}

توقع الباحثون أن يستغرق التعافي الزراعي العالمي ما بين سبع إلى اثنتي عشرة سنة، وذلك تبعاً لحدة النزاع وموقعه، مع فترات تأخير أطول في خطوط العرض العليا. ^{[ 153 ]} وللمساعدة في التخفيف من هذه الآثار، اقترح الباحثون "مجموعات أدوات المرونة الزراعية"، التي تحتوي على بذور محاصيل سريعة النمو ومقاومة للبرد، ومناسبة لمختلف المناطق. ^{[ 151 ] [ 152 ]}

في ردٍّ نُشر عام ٢٠١١ على الأبحاث الحديثة حول هذه الفرضية، نشر راسل سيتز تعليقًا في مجلة نيتشر يُشكّك في ادعاء آلان روبوك بأنه لم يكن هناك نقاش علمي حقيقي حول مفهوم "الشتاء النووي". ^{[ ١٨٥ ]} وفي عام ١٩٨٦، زعم سيتز أيضًا أن الكثيرين يترددون في التحدث علنًا خوفًا من وصمهم بـ"المُتَشَبِّهين بالدكتور سترينجلوف المُتَخفِّين "؛ فعلى سبيل المثال، صرّح الفيزيائي فريمان دايسون من جامعة برينستون قائلًا: "إنها قطعة علمية مُروِّعة للغاية، ولكني أفقد الأمل تمامًا في تصحيح المعلومات المُضلِّلة للعامة". ^{[ ١٥٧ ]} ووفقًا لصحيفة روكي ماونتن نيوز، فقد وُصِف ستيفن شنايدر بالفاشي من قِبَل بعض مُؤيِّدي نزع السلاح لكتابته مقالًا عام ١٩٨٦ بعنوان "إعادة تقييم الشتاء النووي". ^{[ 160 ]} كتب كيري إيمانويل ، عالم الأرصاد الجوية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، في مراجعة نُشرت في مجلة نيتشر ، أن مفهوم الشتاء "يشتهر بافتقاره إلى الدقة العلمية" بسبب التقديرات غير الواقعية المختارة لكمية الوقود التي يُحتمل احتراقها، ونماذج الدوران العالمي غير الدقيقة المستخدمة. ويختتم إيمانويل بالقول إن أدلة النماذج الأخرى تشير إلى امتصاص كبير للدخان بواسطة المطر. ^{[ 186 ]} كما أثار إيمانويل "نقطة مثيرة للاهتمام" حول التشكيك في موضوعية المؤيدين عندما يتعلق الأمر بآرائهم العاطفية أو السياسية القوية. ^{[ 17 ]}

كان ويليام ر. كوتون ، أستاذ علوم الغلاف الجوي في جامعة ولاية كولورادو، والمتخصص في نمذجة فيزياء السحب ، والمشارك في ابتكار نموذج الغلاف الجوي RAMS ذي التأثير الكبير ^{[ 187 ] [ 188 ]} والذي سبق ذكره ، قد عمل في ثمانينيات القرن الماضي على نماذج ترسب السخام ^{[ 17 ]} ، ودعم التنبؤات التي قدمها هو ونماذج أخرى للشتاء النووي. ^{[ 189 ]} إلا أنه تراجع عن هذا الموقف لاحقًا، وفقًا لكتاب شارك في تأليفه عام 2007، مصرحًا بأنه، من بين افتراضات أخرى تم فحصها بشكل منهجي، سيحدث ترسب رطب للسخام بكميات أكبر بكثير مما هو مفترض في الأبحاث الحديثة حول هذا الموضوع: "يجب أن ننتظر تطبيق جيل جديد من نماذج الدوران العام للغلاف الجوي (GCMs) لدراسة العواقب المحتملة كميًا". كما ذكر أيضًا أنه، من وجهة نظره، "كان الشتاء النووي مدفوعًا سياسيًا إلى حد كبير منذ البداية". ^{[ 3 ] [ 38 ]}

في مقابلة أجريت عام 2000 مع ميخائيل غورباتشوف (زعيم الاتحاد السوفيتي من عام 1985 إلى عام 1991)، طُرح عليه البيان التالي: "في ثمانينيات القرن الماضي، حذرتم من المخاطر غير المسبوقة للأسلحة النووية واتخذتم خطوات جريئة للغاية لعكس سباق التسلح"، فأجاب غورباتشوف: "أظهرت النماذج التي وضعها علماء روس وأمريكيون أن الحرب النووية ستؤدي إلى شتاء نووي سيكون مدمراً للغاية لجميع أشكال الحياة على الأرض؛ وكانت معرفة ذلك حافزاً كبيراً لنا، نحن أصحاب الشرف والأخلاق، للتحرك في مثل هذا الموقف." ^{[ 211 ]}

مع ذلك، يُبدي تقييم استخباراتي مشترك بين الوكالات الأمريكية صدر عام ١٩٨٤ نهجًا أكثر تشككًا وحذرًا، مُشيرًا إلى أن الفرضية غير مُقنعة علميًا. وتوقع التقرير أن تتمثل السياسة النووية السوفيتية في الحفاظ على وضعها النووي الاستراتيجي، مثل نشرها لصاروخ SS-18 عالي القدرة ، وأنها ستحاول استغلال الفرضية لأغراض دعائية، مثل توجيه التدقيق نحو الجانب الأمريكي من سباق التسلح النووي . علاوة على ذلك، يُعرب التقرير عن اعتقاده بأنه إذا بدأ المسؤولون السوفيت في أخذ الشتاء النووي على محمل الجد، فمن المرجح أن يدفعهم ذلك إلى المطالبة بمعايير عالية للغاية من الأدلة العلمية للفرضية، لأن تداعياتها ستُقوّض عقيدتهم العسكرية - وهو مستوى من الأدلة العلمية قد لا يُمكن تحقيقه دون تجارب ميدانية. ^{[ ٢١٢ ]} وينتهي الجزء غير المُحرّر من الوثيقة باقتراح أن الزيادات الكبيرة في مخزونات الغذاء للدفاع المدني السوفيتي قد تكون مؤشرًا مبكرًا على أن الشتاء النووي بدأ يُؤثر على تفكير القيادة السوفيتية العليا . ^{[ ١٩٨ ]}

في عام ١٩٨٥، أشارت مجلة تايم إلى "شكوك بعض العلماء الغربيين بأن فرضية الشتاء النووي روجت لها موسكو لتزويد الجماعات المناهضة للأسلحة النووية في الولايات المتحدة وأوروبا بذخيرة جديدة ضد برنامج التسلح الأمريكي". ^{[ ٢١٣ ]} وفي العام نفسه، اجتمع مجلس الشيوخ الأمريكي لمناقشة الجوانب العلمية والسياسية للشتاء النووي. وخلال جلسة الاستماع، قدم المحلل المؤثر ليون غوري أدلة تشير إلى أن السوفييت ربما اكتفوا بترديد التقارير الغربية بدلاً من التوصل إلى نتائج فريدة. وافترض غوري أن الأبحاث والمناقشات السوفيتية حول الحرب النووية قد تخدم أجندات سياسية سوفيتية فحسب، بدلاً من أن تعكس آراء القيادة السوفيتية الحقيقية. ^{[ ٢١٤ ]}

في عام 1986، رصدت وثيقة وكالة الدفاع النووي بعنوان "تحديث للبحوث السوفيتية حول ظاهرة الشتاء النووي واستغلالها 1984-1986" الحد الأدنى من مساهمة البحوث [المتاحة للعموم] حول ظاهرة الشتاء النووي، واستخدام الدعاية السوفيتية لها. ^{[ 215 ]}

ثمة شكوك حول متى بدأ الاتحاد السوفيتي في وضع نماذج للحرائق والآثار الجوية للحرب النووية. زعم ضابط المخابرات السوفيتي السابق، سيرغي تريتياكوف ، أن جهاز المخابرات السوفيتي (كي جي بي) ، بتوجيه من يوري أندروبوف ، ابتكر مفهوم "الشتاء النووي" بهدف منع نشر صواريخ بيرشينغ 2 التابعة لحلف الناتو . ويُقال إنهم وزعوا على جماعات السلام والحركة البيئية ومجلة " أمبيو" معلومات مضللة استنادًا إلى "تقرير يوم القيامة" مزيف صادر عن الأكاديمية السوفيتية للعلوم، من تأليف جورجي غوليتسين ونيكيتا مويسيف وفلاديمير ألكساندروف، حول الآثار المناخية للحرب النووية. ^{[ 216 ]} على الرغم من التسليم بأن الاتحاد السوفيتي استغل فرضية الشتاء النووي لأغراض دعائية، ^{[ 215 ]} إلا أن ادعاء تريتياكوف الضمني بأن جهاز المخابرات السوفيتية (كي جي بي) قام بتسريب معلومات مضللة إلى مجلة " أمبيو "، وهي المجلة التي نشر فيها بول كروتزن وجون بيركس بحثهما "شفق عند الظهر" عام 1982، لم يتم تأكيده حتى عام 2009.[ ^{104 ]} في مقابلة أجراها أرشيف الأمن القومي عام 2009 ، صرّح فيتالي نيكولايفيتش تسيجيتشكو (كبير المحللين في الأكاديمية السوفيتية للعلوم ومصمم النماذج الرياضية العسكرية) بأن المحللين العسكريين السوفيت كانوا يناقشون فكرة "الشتاء النووي" قبل سنوات ^من العلماء الأمريكيين، على الرغم من أنهم لم يستخدموا هذا المصطلح تحديدًا. ^{[ 217 ]}

في تقرير صدر عام ١٩٦٧، تضمنت التقنيات طرقًا مختلفة لاستخدام النيتروجين السائل والثلج الجاف والماء لإخماد الحرائق الناجمة عن الطاقة النووية. ^{[ ٢١٨ ]} وناقش التقرير محاولة وقف انتشار الحرائق عن طريق إنشاء فواصل نارية بتفجير المواد القابلة للاشتعال من المنطقة، وربما حتى باستخدام الأسلحة النووية، إلى جانب استخدام عمليات الحرق الوقائي للحد من المخاطر . ووفقًا للتقرير، كانت إحدى أكثر التقنيات الواعدة التي تم بحثها هي تحفيز هطول الأمطار من خلال تلقيح السحب الرعدية الناتجة عن الحرائق الكبيرة وغيرها من السحب التي تمر فوق العاصفة النارية المتشكلة والمستقرة.

في كتاب "إطعام الجميع مهما كانت الظروف" ، وفي ظل أسوأ سيناريوهات الشتاء النووي، يعرض المؤلفون احتمالات غذائية غير تقليدية. تشمل هذه الاحتمالات بكتيريا هضم الغاز الطبيعي، وأشهرها بكتيريا ميثيلوكوكوس كابسولاتوس ، التي تُستخدم حاليًا كعلف في مزارع الأسماك ؛ ^{[ 219 ]} وخبز اللحاء ، وهو غذاء قديم يُستخدم في أوقات المجاعة، ويُصنع من اللحاء الداخلي الصالح للأكل للأشجار، ويُعد جزءًا من تاريخ الدول الاسكندنافية خلال العصر الجليدي الصغير ؛ وزيادة زراعة الفطريات، مثل فطر العسل الذي ينمو مباشرة على الخشب الرطب دون ضوء الشمس؛ ^{[ 220 ]} وأنواعًا مختلفة من إنتاج الوقود الحيوي من الخشب أو السليلوز ، والذي ينتج عادةً سكريات صالحة للأكل / زيلتول من السليلوز غير الصالح للأكل، كمنتج وسيط قبل المرحلة النهائية لإنتاج الكحول. ^{[ 221 ] [ 222 ]} ويذكر أحد مؤلفي الكتاب، المهندس الميكانيكي ديفيد دينكنبرغر، أن الفطر يمكن أن يُطعم الجميع نظريًا لمدة ثلاث سنوات. يمكن للأعشاب البحرية، مثل الفطر، أن تنمو في ظروف الإضاءة المنخفضة. ويمكن أن توفر الهندباء وإبر الأشجار فيتامين ج، بينما يمكن للبكتيريا أن توفر فيتامين هـ. وقد تحصل محاصيل الطقس البارد التقليدية، مثل البطاطس، على ما يكفي من ضوء الشمس عند خط الاستواء لتظل قابلة للزراعة. ^{[ 223 ]}

لإطعام أجزاء من الحضارة خلال شتاء نووي، لا بد من إنشاء مخزونات غذائية ضخمة قبل وقوع الكارثة. ينبغي وضع هذه المخزونات تحت الأرض، في مناطق مرتفعة وبالقرب من خط الاستواء للتخفيف من آثار الأشعة فوق البنفسجية والنظائر المشعة في الارتفاعات العالية. كما ينبغي وضعها بالقرب من المناطق السكانية الأكثر ترجيحًا للنجاة من الكارثة الأولية. ومن الاعتبارات المهمة تحديد الجهة التي ستتولى تمويل هذه المخزونات. "قد يكون هناك تباين بين من يملكون القدرة الأكبر على تمويل المخزونات (أي الأثرياء قبل الكارثة) ومن يملكون القدرة الأكبر على استخدامها (سكان الريف الفقراء قبل الكارثة)." ^{[ 224 ]} يبلغ الحد الأدنى السنوي لتخزين القمح عالميًا شهرين تقريبًا. ^{[ 225 ]}

• "الشتاء النووي" هو فيلم وثائقي قصير من إنتاج "ريترو ريبورت" يتناول مخاوف الشتاء النووي في عالمنا اليوم.
• في اليوم الثامن - فيلم وثائقي عن الشتاء النووي (1984) من إنتاج هيئة الإذاعة البريطانية (BBC ) ومتاح على مواقع استضافة الفيديو على الإنترنت؛ يؤرخ الفيلم لظهور هذه الفرضية، ويتضمن مقابلات مطولة مع العلماء البارزين الذين نشروا الأبحاث الأولية حول هذا الموضوع. ^{[ 247 ]}
• فيلم "خيوط" : فيلم وثائقي درامي من إنتاج عام 1984، ساهم كارل ساجان في إعداده بصفة استشارية. كان هذا الفيلم الأول من نوعه الذي يصور شتاءً نووياً.