Nükleer kış, nükleer savaş esnasında atmosfere girerek gün ışığını engelleyen duman ve is sonucunda soğuyan ve kararan dünyadaki iklim şartlarını irdeleyen bir teoridir. Nükleer kış, ilk olarak 1983 yılında yazdıkları makalede Amerikan astronom Carl Sagan (1934-1996) ve arkadaşları tarafından tanımlandı ve kullanıldı. Nükleer bir savaşın sadece doğrudan olan hasarına değil, dolaylı etkilerine de ilk olarak bu makalede değinilmiştir. Soğuk Savaş esnasında nükleer silahların kullanılması endişesi, ilk olarak doğrudan hasar ve radyoaktif serpinti tehlikesinden doğmuştur. Daha sonraları ise araştırmacılar, nükleer savaşın potansiyel çevresel etkilerini araştırmaya başlamışlardır.Nükleer savaş hakkındaki en temel varsayımlardan biri şudur: Patlayan nükleer başlıklar büyük yangınlar çıkarır; bu yanan orman ve şehirlerden çıkan duman ve is büyük miktarlarda troposfere kaçar ve bu da Güneş’in ısı ve ışığının yeryüzüne ulaşmasını engelleyerek yüzey sıcaklığının düşmesine neden olur. Yüksek sıcaklıklarından dolayı duman ve is havada yükselir ve temizlenemeden yüksek irtifada haftalar boyunca kalır. Bu duman en sonunda Kuzey Yarımküre’nin orta enlemlerine ‘siyah bir parçacık bulutu’ olarak yerleşir ve haftalar boyunca gün ışığını engeller.Nükleer serpinti ile birlikte kararıp soğuyan atmosfer, yeryüzündeki bitki ve hayvan yaşamının çoğunu öldürerek, nükleer savaşta hayatta kalmış insan nüfusunda açlığa ve hastalıklara neden olur. Aynı zamanda duman, günışığını emerek ısınır ve üst troposfer sıcaklığını arttırır; bu da bir sıcaklık tersliği yaratarak dumanı daha alt seviyelerde tutar. Nükleer patlamaların bir başka tahmin edilen sonucu ise, bu patlamaların nitrojen oksitler çıkararak stratosferdeki ozon tabakasını deleceği, yani yeryüzüne daha çok UV ışıması ulaşacağı yönündedir.
Sagan’ın yazdığı orjinal makaleyi çeşitli raporlar doğrulasa da, sonradan yapılan bazı araştırmalar soğumanın daha az olacağını ve aylar değil haftalar süreceğini belirtiyor. Nükleer patlamaların sayısına, sıklığına, hedeflerine ve birçok faktöre göre farklı senaryolar gerçekleşebilir. Bir senaryoya göre bu duman ve is bulutu aylarca havada kalarak günışığını tamamen engelleyebilir ve ortalama sıcaklıkları, Kuzey Yarımküre’nin belli başlı metropollerinde 0 °C’un altına çekebilir. Tam tersine, bazı iklim modelleri ise “nükleer yaz” öngörüyor; karbon dioksit, su buharı, ozon ve aerosol spreylerin troposfer ve stratosfere girip sera etkisi yaratması nedeniyle nükleer savaşın ardından küresel bir ısınma olacağı belirtiliyor.
Nükleer kış teorisinin karşıtları bu modelin yanlış varsayımlarda (ör: atmosfere giren toz miktarının kesinliği) bulunduğunu söyleyerek teoriye karşı çıkıyor. Teorinin diğer karşıtları ise bu modelin, nükleer patlamaların atmosferdeki etkisini düzenleyici ve hafifletici geribildirim mekanizmalarını (ör: okyanusların düzenleyici etkisi) göz önüne almadığını belirtiyor. Nükleer kış senaryosu bilimsel olarak tartışmalı görünüyor çünkü nükleer patlamaların atmosferde yarattığı hasarın ne kadar süreyle ve nasıl etkili olacağı konusunda bir görüş birliğine varılmış değil.
Bütün senaryoların ve modellerin öngördüğü üzere, nükleer kışın atmosfer ve iklim üzerinde muazzam etkilerinin olacağı kesin. Bu etkilerin de, besin üretimi ve enerji tüketimi de dahil olmak üzere yaşamın pek çok alanında büyük ve negatif etkileri olacağı aşikar.
