气候变暖对冰雹灾害的影响一直是一个悬而未决的问题，但一项新研究提供了明确答案：冰雹不仅不会消失，反而会变得更大、更具破坏力。北京大学物理学院张庆红教授的研究团队与美国中央密歇根大学合作，首次在全球范围内量化分析了气候变暖背景下冰雹灾害的变化趋势。研究结果表明，未来直径大于30毫米的大冰雹发生频率将显著增加38%至52%，全球冰雹的破坏力预计将提升37%至42%。

张庆红指出，冰雹作为一种突发性强、破坏力大的极端天气事件，在全球范围内频发。然而，由于各地观测标准不一以及冰雹在云中形成和碰撞过程的复杂性，政府间气候变化专门委员会（IPCC）此前一直将未来冰雹灾害趋势的判定评级为“低信度”，科学界也未能给出确切结论。此次研究团队通过卫星观测，识别了全球近1.5万次强冰雹风暴事件，并开发了一套冰雹生长轨迹的准三维模型。结合主流气候模式和“伪全球变暖”方法，他们定量评估了不同碳排放情景下全球冰雹的变化趋势。

研究得出的结论清晰明确：未来的冰雹尺寸分布将整体向更大的尺寸偏移。相较于历史气候条件，直径小于30毫米的小冰雹发生频率预计将减少4%至12%，而直径大于30毫米的大冰雹发生频率则将大幅增加38%至52%。大冰雹数量的显著增多意味着对地面的总破坏力将急剧上升，近地面的冰雹累积动能预计增加37%至42%，且碳排放量越高，这种增幅越明显。

关于为何会出现“大的更大、小的更少”的现象，研究揭示了双重物理机制。一方面，未来低层大气将经历变暖和增湿，为云层提供更充足的水汽和更强的上升气流，这如同为冰雹的增长提供了“丰沛养料”和“更强托举”，从而大幅提高其增长效率，导致大冰雹数量增加。另一方面，全球变暖将抬升高空融化层的高度，相当于加厚了冰雹落地前必须穿透的“暖层”。结果是，个头小、威力弱的冰雹很可能在落地前就被完全融化，导致小冰雹的数量反而减少。

这两种机制在不同地区的相互作用，导致了显著的空间差异。张庆红解释说，在中高纬度地区，例如中国北方、美国大平原和欧洲，低层大气呈现“强升温、弱增湿”的特点，大气不稳定能量大幅增加，上升气流异常强劲。在这种情况下，冰雹的增长效应占据主导地位，大冰雹灾害的潜在风险显著增强。而在热带和季风区，如赤道非洲和东南亚，低层大气表现为“升温弱、增湿强”，不稳定能量增加有限。同时，融化层升高使得冰雹生长空间变薄，融化效应占优，近地面的冰雹尺寸反而会减小，灾害潜在风险因此减弱。

张庆红总结道：“这项研究首次从全球视角定量阐明了气候变暖背景下冰雹尺寸分布和灾害潜势的演变规律，为未来的冰雹风险评估、防灾减灾以及气候适应性规划提供了重要的科学依据。”

●新闻背后

“让成果不止于发文”

政府间气候变化专门委员会（IPCC）长期以来将冰雹趋势判定为“低信度”，中国科学家是如何率先突破这一难题的？部分答案隐藏在60多位普通家庭的冰箱里。

张庆红表示：“冰雹的发生具有小尺度、来去迅速的特点，常规观测难以捕捉。”2016年，课题组做出了一个“充满想象力”的决定：邀请公众参与“猎雹”行动，并赋予活动一个富有诗意的名字——“冰雹换玛瑙”。张庆红分享道，这一创意灵感来源于“自然界万物皆独一无二”的理念，正如世上没有两颗完全相同的冰雹，也没有两块完全相同的玛瑙。公众在冰雹发生后收集至少15颗样本并冷冻保存，记录下时间地点；课题组则携带冰柜，乘坐飞机火车赶赴现场。

在过去的9年里，样本收集范围遍及全国各地。正是这些“小冰球”提供了宝贵的地面真实数据。课题组通过分析样本中的离子、颗粒物和同位素，反推出了冰雹的生长轨迹，并在此基础上开发了适用于全球的冰雹生长轨迹模型，这是精准预测的基础。

研究成果已发表于《自然》杂志，并被选为当期封面。然而，比发表论文更让团队重视的是另一件事。课题组成员林翔宇表示：“要是我们能保留20世纪的冰雹样本就好了，但根本找不到。”他们决心从自身做起，“给后人留下一些冰雹，等未来有更好的研究手段时再进行深入探索。”

一项重要的科研突破背后，是十年的不懈坚持。但对课题组而言，这并非终点。论文第一作者张诗怡强调：“我们的最终目标是减轻冰雹对公众造成的灾害。”她表示：“希望能将研究、预报和应急措施这一完整的链条做得更完善，让我们的研究成果不仅仅停留在论文层面，而是能够最终应用于实际，造福于大众。”（记者晋浩天）