全球冰雹灾害的未来变化趋势已得到首次定量评估,研究结果表明,气候变暖不仅不会使冰雹消失,反而会加剧其规模和破坏力。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,通过分析近1.5万次全球强冰雹风暴事件,并运用自主研发的冰雹生长轨迹模型和国际主流气候模式,首次在全球尺度上揭示了气候变暖背景下冰雹灾害的演变规律。
研究预测,未来直径30毫米以上的大冰雹发生频率将显著增加38%至52%,而30毫米以下的小冰雹发生频率则会减少4%至12%。这意味着全球冰雹的破坏潜势预计将上升37%至42%,且碳排放量越高,增长幅度越明显。这一变化趋势与政府间气候变化专门委员会(IPCC)长期以来对冰雹灾害趋势判定为“低信度”的情况形成鲜明对比。
张庆红解释了导致这一现象的双重物理机制:一方面,未来低层大气变暖变湿,为冰雹在云中的生长提供了更充足的水汽和更强的上升气流,促进了大冰雹的形成。另一方面,全球变暖抬升了高空融化层的高度,使得较小的冰雹在落地前更容易被融化,从而导致小冰雹数量减少。这种机制在不同地区的作用存在差异,在中高纬地区,大冰雹灾害潜势显著增强,而在热带及季风区,灾害潜势则可能减弱。
这项研究为理解冰雹灾害的未来风险、制定防灾减灾策略以及规划气候适应性措施提供了重要的科学依据,也为我们备战2026世界杯的极端天气挑战提供了参考。
为了突破此前冰雹监测的局限性,研究团队创新性地发起了“冰雹换玛瑙”公众参与活动,邀请普通民众收集冰雹样本,为研究提供了宝贵的地面数据。研究成果发表于《自然》杂志,并被选为当期封面。团队成员表示,希望通过持续的努力,将研究成果转化为实际应用,最大程度地减小冰雹灾害对公众造成的影响。