气候变暖是否会加剧冰雹灾害，这一长期悬而未决的问题，如今有了明确的科学定论。北京大学物理学院张庆红教授团队与美国中央密歇根大学合作，首次在全球范围内对气候变暖背景下的冰雹变化趋势进行了量化评估。研究表明，未来冰雹不仅不会消退，反而会变得更大、破坏力更强。预计直径30毫米以上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将上升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形成过程的复杂性，政府间气候变化专门委员会（IPCC）此前一直将冰雹灾害的未来趋势判定为“低信度”。此次研究利用卫星观测数据，锁定了全球近1.5万次强冰雹风暴事件，并自主研发了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，研究团队定量评估了在不同碳排放情景下，全球冰雹的变化趋势。

研究结论明确指出，未来冰雹的尺寸分布将整体向更大的方向偏移。与历史气候相比，直径30毫米以下的小冰雹发生频率预计将减少4%至12%，而直径30毫米以上的大冰雹发生频率将显著增加38%至52%。大冰雹的显著增多意味着其对地面的总破坏力将急剧攀升，近地面的冰雹累积动能预计增加37%至42%，且碳排放量越高，这一增幅越明显。

研究揭示了“大的更大、小的更少”这一现象背后的双重物理机制。张庆红教授解释说，一方面，未来低层大气变暖并增加湿度，为云层提供了更充沛的液态水和更强的上升气流，这如同为冰雹在云中生长提供了“丰沛养料”和“更强托举”，显著提高了增长效率，从而导致大冰雹数量的增加。另一方面，全球变暖也抬升了高空融化层的高度，增加了冰雹落地前必须穿透的“暖层”厚度。个头较小、强度较弱的冰雹往往在这种情况下尚未落地就已融化，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。张庆红教授表示，在中高纬度地区，例如中国北方、美国大平原和欧洲，低层大气表现为“强升温、弱增湿”，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。而在热带及季风区，如赤道非洲和东南亚，低层大气呈现“升温弱、增湿强”的特点，不稳定能量增加有限。同时，融化层升高使得冰雹的生长空间反而变薄，融化效应占据上风，近地面的冰雹尺寸反而减小，灾害潜在风险随之减弱。

张庆红教授总结道：“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与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。”

●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”，中国科学家之所以能率先突破，部分原因在于一项别具一格的公众参与项目。

“冰雹的发生范围小且变化迅速，常规观测难以捕捉。”张庆红教授提到，2016年，课题组做出了一个富有创意的决定：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，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各地收集样本。

九年来，课题组收集了来自全国各地的样本。这些“小冰球”为地面研究提供了宝贵的真实数据。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，并基于此开发了适用于全球的冰雹生长轨迹模型，这成为此次精准预测的基础。

研究成果已发表于《自然》杂志，并被选为当期封面文章。然而，比发表论文更让团队在意的是另一件事。“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，“我们从现在做起，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可以进行分析。”

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表示，“希望能将从研究到预报再到应急措施的完整链条发展得更加完善，让我们的研究成果不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）