气候变暖背景下，冰雹灾害的未来走向一直是一个令政府间气候变化专门委员会（IPCC）困扰的问题。现在，研究人员给出了明确的答案：冰雹不仅不会消失，反而会变得更大、更具破坏性。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影响下的冰雹灾害演变进行了定量评估。研究表明，直径30毫米以上的大冰雹发生频率将增加38%至52%，预计全球冰雹的破坏潜力将上升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，在全球许多地区都频繁发生。然而，由于各地观测标准不一以及冰雹在云中生长碰撞的复杂物理过程，IPCC此前对未来冰雹灾害趋势的判定一直“信度较低”，科学界长期未能给出确切结论。该研究团队利用卫星观测锁定了全球近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，研究团队定量评估了不同碳排放情景下全球冰雹的变化趋势。

研究得出的结论是明确的：未来的冰雹尺寸分布将整体向“大块头”方向偏移。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，这一增幅越明显。

对于“大的更大、小的更少”的这种分化现象，研究揭示了其背后的双重物理机制。一方面，未来低层大气将变得更暖、更湿润，为云层提供了更充沛的液态水和更强的上升气流。这使得冰雹在云中能够获得“丰沛的养料”和“更强的托举”，增长效率大幅提高，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，相当于加厚了冰雹落地前必须穿透的“暖层”。这导致个头较小、能量较弱的冰雹在落地前往往会被完全融化，从而使得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。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，低层大气表现为“升温弱、增湿强”，不稳定能量增加有限。再加上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，近地面冰雹的尺寸反而减小，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”，中国科学家为何能够率先突破这一难题？答案的一部分，隐藏在60多位普通人家的冰箱里。

张庆红解释说：“冰雹的发生和消失都非常迅速，常规观测手段难以捕捉。”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，并赋予其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：世界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，同时记录下时间和地点；课题组则携带冰柜，通过飞机和火车赶赴现场。

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”为研究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，并在此基础上开发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。

研究成果已在《自然》杂志上发表，并被选为当期封面。然而，比发表在《自然》杂志更让团队感到欣慰的是另一件事。课题组成员林翔宇表示：“要是能保留20世纪的冰雹样本就好了，但根本找不到。”他接着说：“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可以进行研究。”

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。论文的第一作者张诗怡表示：“我们的最终目标是减轻冰雹对公众造成的灾害。”她补充道：“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学术论文上，而是能够最终应用于实际，造福于大众。”（记者 晋浩天）