大量的烟和煤烟进入地球的大气层，这将可能导致非常寒冷的天气。必须指出的是，核冬天是基于数据化模型的假设。在最新的研究中，科学家更新了比上世纪更精确的计算模型，依然得出结论核冬天会对地球气候造成毁灭性影响。
机制.进入大气层的烟和煤烟的颗粒层可以显着减少到达地面的阳光总量，这个颗粒层很可能在大气中停留数週甚至数年（燃烧石油和塑料制品产生的烟和炭黑能够比燃烧木材产生的烟更有效地吸收阳光）。中纬度的西风带将会输送烟尘，形成一个环绕北半球北纬30度到60度地区的环带。这些厚的黑云可以遮挡掉