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2026年5月15日 | 0 评论 | 发布于 赛事动态 | 作者: 官方编辑

气候变暖是否会加剧或减弱冰雹灾害，这一长期以来困扰政府间气候变化专门委员会（IPCC）的问题，现在有了明确的答案：未来冰雹不仅不会消失，反而会变得更大、更具破坏力。北京大学物理学院的张庆红课题组与美国中央密歇根大学团队合作，首次在全球范围内对气候变暖背景下的冰雹灾害演变规律进行了定量评估。研究表明，直径30毫米以上的大冰雹发生频率预计将增加38%至52%，全球冰雹造成的破坏潜力可能上升37%至42%。

张庆红指出，冰雹是一种突发性强、破坏力大的极端天气现象，在全球多地频发。然而，由于各地观测标准不一以及冰雹在云中生长碰撞过程的极端复杂性，IPCC此前一直将未来冰雹灾害趋势判定为“低信度”，科学界长期未能给出确切结论。研究团队利用卫星观测数据锁定了全球近1.5万次强冰雹风暴事件，并自主开发了一套冰雹生长轨迹的准三维模型。结合国际主流气候模式和“伪全球变暖”方法，他们对不同碳排放情景下全球冰雹的变化趋势进行了定量评估。

研究得出了清晰的结论：未来的冰雹大小分布将整体向更大尺寸偏移。与历史气候相比，直径30毫米以下的小冰雹发生频率将减少4%至12%，而直径30毫米以上的大冰雹发生频率将大幅增加38%至52%。大冰雹的显著增多意味着对地面的总破坏力急剧上升，近地面冰雹累积动能预计增加37%至42%，且碳排放量越高，这一增幅越明显。

关于为何会出现“大的更大、小的更少”这种分化现象，张庆红解释道：“研究揭示了背后的双重物理机制。一方面，未来低层大气变暖变湿，为云层提供了更充沛的液态水和更强的上升气流，这使得冰雹在云中获得了‘丰沛养料’和‘更强托举’，增长效率大幅提高，大冰雹的数量随之攀升。另一方面，全球变暖也抬升了高空融化层的高度，这相当于加厚了冰雹落地前必须穿透的‘暖层’，个头小、‘体质弱’的冰雹往往在半路就被融化殆尽，导致小冰雹的数量不升反降。”

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。张庆红表示，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，冰雹的增长效应占据绝对优势，大冰雹灾害的潜在风险显著增强。而在热带及季风区，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，加之融化层升高导致冰雹生长空间反而变薄，融化效应占据上风，近地面冰雹尺寸反而减小，灾害潜在风险随之减弱。

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

●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”，那么中国科学家是如何率先突破这一难题的呢？答案的一部分，就藏在60多户普通人家的冰箱里。

张庆红提到：“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”活动，并为其赋予了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，即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。公众在冰雹过后收集至少15颗样本并冷冻保存，同时记录下时间和地点；课题组则携带冰柜，通过飞机和火车前往现场收集。

在过去的9年里，研究团队收集了来自全国各地的样本。正是这些“小冰球”提供了地面真实数据。课题组对样本中的离子、颗粒物和同位素进行了分析，反推出了冰雹的生长轨迹，并在此基础上催生了适用于全球的冰雹生长轨迹模型，这是实现精准预测的基础。

研究成果已发表于《自然》杂志，并被选为当期封面。然而，比发表在《自然》上更令团队关注的是另一件事。课题组成员林翔宇表示：“要是能保存20世纪的冰雹样本该多好，但现在根本找不到。”他补充道：“我们从自己做起，为后人留下一些冰雹样本，以便未来有更先进的研究手段时进行分析。”

一项重要的科研成果的突破，背后是十年的不懈努力。但对课题组而言，这并非终点。论文第一作者张诗怡表示：“我们的最终目标是减小冰雹对大众造成的灾害。希望能将研究—预报—应急措施这个完整的链条发展得更加完善，让研究成果不仅仅停留在论文发表层面，而是最终能够应用于实际，造福于大众。”（记者晋浩天）

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