毫无疑问，核冬天将给现存的生态体系造成全方位的破坏。虽然一部分植物会以种子的形式保全下来，得以恢复，但这个恢复过程也会变得相当漫长。大多数的哺乳动物和鸟类将受到严重的辐射伤害，大部分森林、草原和农田将被大火烧毁。在核爆炸时产生的大量的氮氧化物和硫氧化物，最后会形成“酸雨”落到地面上。
但最为可怕的是上述有害因素的相互作用。目前，这种使生物圈和气候发生不可逆转的惨重变化的警戒线已经得到了世界科学界的公认：“门槛”非常低——只要有100兆吨的核爆炸就足够了。也就是说，只要现在世界上所拥有核武器的1％发生爆炸，就可以造成无法挽回的灾难。
核冬天这一稀有现象现在已经受到世界科学界的广泛关注。1985年，由世界自然环境保护研究委员组织编著的一本学术著作中写道：“核爆炸所形成的烟和尘粒可以扩散到热带及南半球的大部分地区。这样，包括那些远离核冲突中心的非参战国家，也会受到核冲突的毁灭性影响。这些地区的人民将遭到灭顶之灾……恐怕，没有哪一个国家、哪一个民族、哪一个人会很自信地说，自己将是核战争的幸存者。”
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