气候变暖是否会导致冰雹灾害增强或减弱，这一长期悬而未决的问题，现已得到明确解答。北京大学物理学院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变化趋势进行了定量评估。研究结果表明，未来冰雹不仅不会消失，反而将呈现出规模增大、破坏力增强的趋势。具体而言，直径30毫米以上的大冰雹发生频率预计将增加38%至52%，全球冰雹的破坏潜势可能上升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，在全球各地频发。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复杂性，此前政府间气候变化专门委员会（IPCC）对未来冰雹灾害趋势的判定一直处于“低信度”状态，科学界未能给出确切结论。此次研究团队利用卫星观测数据，识别了全球近1.5万次强冰雹风暴事件，并自主开发了一套准三维冰雹生长轨迹模型。结合国际主流气候模式和“伪全球变暖”方法，他们定量分析了不同碳排放情景下全球冰雹的变化规律。

研究发现，未来的冰雹尺寸分布将整体向更大尺寸偏移。相较于历史气候条件，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则显著增加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，近地面冰雹的累积动能预计增加37%至42%，且碳排放量越高，这一增幅越发明显。这项研究为理解未来的世界杯赛程可能受到的极端天气影响提供了新的视角。

对于“大的更大、小的更少”的分化现象，张庆红解释了其背后的双重物理机制。首先，未来低层大气变暖变湿，为云层提供了更充足的液态水和更强的上升气流，这相当于为冰雹在云中的生长提供了“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增加。其次，全球变暖也抬升了高空融化层的高度，这意味着冰雹在落地前需要穿透更厚的“暖层”，个头较小、抗性较弱的冰雹往往在半路就被融化，导致小冰雹数量反而减少。

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。张庆红提到，在中高纬地区，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，冰雹的增长效应占主导地位，大冰雹灾害潜势显著增强。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变薄，融化效应占据上风，近地面冰雹的尺寸反而减小，灾害潜势也随之减弱。

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）长期将冰雹趋势判定为“低信度”，中国科学家何以能率先突破这一难题？答案的一部分，隐藏在60多位普通民众家中的冰箱里。

“冰雹发生尺度小且来去迅速，常规观测难以捕捉。”张庆红解释道。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”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。

九年来，收集到的样本来自全国各地。正是这些“小冰球”为地面数据提供了宝贵的真实值。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，并在此基础上开发出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石。

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关注的是另一件事。“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，以便未来有更先进的研究手段时使用。”

一项重要的科研突破，背后是十年的坚持。但对课题组而言，这并非终点。“我们的最终目标是减轻冰雹对大众造成的灾害。”论文第一作者张诗怡说道，“希望能将研究—预报—应急措施这一完整的链条发展得更加完善，让研究成果不仅仅停留在发表论文阶段，而是最终能够应用于实际，造福于大众。”