핵겨울

7. 기온 연직 단면도
온도가 더 한랭해지면 이에 따라 온도 연직 분포는 아주 많이 변하게 될 것이다. 대기 중의 연기와 먼지들이 태양 복사를 흡수하기 때문에 대단히 한랭한 지상 온도가 만들어 지지만 태양 복사의 흡수는 대기를 가열하도록 한다. 그러므로 지상 역전층이 이전에 우리가 알고 있는 것보다는 훨씬 깊게 발달하게 될 것이다. 계산에 의하면 역전층의 두께는 지면에서부터 상공 11km까지 확장된다. 대기 중에 일어나는 가열은 11km 상공에서는 약 25℃까지 온도가 증가할 것이다. 이에 대해서 지표에서의 지상 기온은 약 -30℃이다. 기선 시나리오에 대한 계산에서는 상층 대기의 최대 가열은 핵 교환 후 약 45일째 고도 11km에서 나타남을 보였다. 80일 후에도 온도 증가는 평년값보다 여전히 70℃ 이상이었고 100일 후에는 평년값보다 60℃가 높았다.
상이한 가정을 사용한 컴퓨터 모델의 계산은 빠른 성우제거를 가정한 경우의 고도 11km에서의 온도 증가 35℃에서부터 TTAPS 가정으로 구한 95℃까지의 범위를 가져왔다. 또한 최대 가열이 일어나는 고도도 대부분의 경우 11km에서부터 TTAPS 경우 17km까지 변동한다.
8. 구름과 강수
변형된 온도 연직 분포가 대기 내의 대류 과정의 주 효과들이다. 약한 대류가 지표면에서부터 11km까지 일어나지만 대류 혼합은 11km이상에서 발생한다. 대류 구름의 밑면의 고도는 보통은 1 내지 2km 고도에 나타나는 대신에 11km이며 구름은 11km에서부터 확장될 것이다. 그러므로 지구는 보통 하층 구름 대신에 대단히 높은 구름들이 덮히게 될 것이다. 더욱이 구름의 하층 한랭 지역은 얼음 결정으로 형성되고 온난한 상층 대기 내에서는 액체수(liquid water)로 형성된다. 강수 형태는 우박, 진눈깨비, 그리고 눈으로 될 것이다. 왜냐하면 지표면에서부터 11km까지는 한랭공기가 존재하고 그 위 상층 공기는 온난 공기이기 때문이다.