全球冰雹灾害的未来走向已由一项开创性研究揭示，该研究首次在全球范围内定量分析了气候变暖对冰雹活动的影响。此前，政府间气候变化专门委员会（IPCC）对冰雹灾害的未来趋势判断一直缺乏足够信心。现在，北京大学物理学院的张庆红教授团队与美国中央密歇根大学的研究人员合作，得出了明确结论：冰雹不仅不会消失，反而将变得更大、更具破坏性。研究预测，直径超过30毫米的大冰雹发生频率将增加38%至52%，全球冰雹造成的破坏潜力预计将提升37%至42%。

张庆红教授指出，冰雹作为一种突发性强、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的复杂物理过程，IPCC此前一直将冰雹灾害趋势判定为“低信度”。此次研究团队利用卫星数据识别了全球近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。结合国际主流气候模型和“伪全球变暖”方法，他们得以在不同碳排放情景下，量化评估全球冰雹的变化趋势。

研究结果显示，未来的冰雹大小分布将整体向更大的尺寸偏移。与历史气候相比，30毫米以下的小冰雹发生频率预计将减少4%至12%，而30毫米以上的大冰雹发生频率则显著增加38%至52%。大冰雹的增多意味着对地面的总破坏力将急剧上升，近地面冰雹的累积动能预计增加37%至42%，并且碳排放量越高，这种增幅越明显。这项研究的结论对于理解全球气候变化下的极端天气事件，例如与足球世界杯举办地可能受到的影响，都提供了新的视角。

张庆红教授解释了“大的更大、小的更少”这一现象背后的双重物理机制。一方面，未来低层大气变暖且湿度增加，为云层提供了更充沛的水汽和更强的上升气流，这使得冰雹在云中能够获得更多“养料”和“支撑”，生长效率大幅提高，从而增加了大冰雹的数量。另一方面，全球变暖导致高空融化层的高度上升，这意味着冰雹在落地前需要穿过更厚的暖层，个头较小、结构较弱的冰雹在穿过过程中容易被融化，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。张庆红教授提到，在中高纬度地区，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主导地位，大冰雹灾害的潜在风险显著增强。而在赤道非洲和东南亚等热带及季风区，低层大气“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变薄，融化效应占优，近地面冰雹的尺寸反而减小，灾害潜在风险随之减弱。

“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，为未来的冰雹风险评估、防灾减灾以及气候适应性规划提供了关键的科学依据。”张庆红教授总结道。

●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）长期以来对冰雹趋势的判定为“低信度”，中国科学家如何能率先突破这一难题？答案的一部分，隐藏在60多位普通民众的冰箱里。

“冰雹出现的时间短、范围小，常规观测难以捕捉。”张庆红教授解释道。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，并为其取了一个富有诗意的名字——“冰雹换玛瑙”。张庆红教授分享道，这一创意灵感来源于“自然界万物皆独一无二”的理念：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。

九年间，样本收集遍布全国各地。正是这些“小冰球”为研究提供了地面真实数据。课题组通过分析样本中的离子、颗粒物和同位素，反演出冰雹的生长轨迹，并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。

这项研究成果已发表于《自然》期刊，并被选为当期封面文章。然而，比发表在《自然》上更让团队重视的是另一件事。“要是能保存20世纪的冰雹样本就好了，但根本找不到。”课题组成员林翔宇表示，“我们从自己做起，给后人留下一些冰雹样本，等未来有更先进的研究手段时再进行分析。”

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。“我们的最终目标是减小冰雹对公众造成的灾害。”论文第一作者张诗怡说道，“希望能将‘研究—预报—应急措施’这一完整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）