北大“冰雹换玛瑙”最新进展，登上Nature封面！

去年5月，北京大学“冰雹课题小组”发文，介绍了一个“冰雹换玛瑙”活动，获得广泛关注。如今，这个活动有新进展！

今天，“北京大学”微信公众号发文介绍活动后续：那些被大家小心翼翼收集、冻进冰箱的“小冰球”，为一项重要的科学研究积累了关键素材。这项研究，近日登上了国际顶级学术期刊Nature(《自然》)的封面。

该项研究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。

“北京大学”微信公众号推文留言

冰雹突发性强收集困难

课题组全国上门取冰雹

“冰雹换玛瑙”活动，是北京大学物理学院张庆红教授课题组邀请公众通过收集冰雹，参与科学研究的活动。

收集者一次需要收集外表、大小、数量有一定要求的冰雹样本，合理保存并记录相关信息。联系课题组后，课题组会派人携带便携式冷冻设备，以最快的速度上门取回样本，并送上精美的“玛瑙”纪念品一份。

其实从2016年开始，课题组就在朋友圈尝试发出收集冰雹的请求，2021年正式发起了“冰雹换玛瑙”的长期活动。为了保证研究价值，冰雹样本需全程冷冻，课题组成员们会带着一个小型移动冰箱，全国各地到处上门取冰雹。北至黑龙江，南至广西、贵州，西至西藏，东至山东、浙江、江苏、福建等，都有志愿者帮忙收集到了冰雹样本。

用以接收冰雹样本的移动冰箱

课题组表示，冰雹等强对流天气具有尺度小、突发性强等特点，并且目前常规气象观测网难以捕捉到冰雹事件的信息，收集冰雹是一件很困难的事。课题组无法提前预知哪里会下雹再去蹲守，因此想到发动志愿者来帮忙收集冰雹样本。

研究人员同参与公众合照

用玛瑙当礼物

因其切片与冰雹一样独一无二

为什么想到用玛瑙作为礼物？

因为课题组发现，有的玛瑙在切片后，会呈现一圈圈的纹路，而冰雹切开后也有着类似一圈圈透明与不透明的交替，并且每一颗玛瑙的切片与自然界天然的冰雹一样都是独一无二的。

冰雹横截面

“玛瑙”礼品

课题组介绍，虽然用冰雹换玛瑙是想要鼓励大家参与，但大多数志愿者并不是为了玛瑙而来，他们是各地气象系统的工作者，并且很多人参与了一次后，第二年还会主动帮忙收集冰雹。

研究显示：随气候变暖

冰雹会变得更大、更具破坏力

据“北京大学”微信公众号消息，近日发表于Nature的文章，是北京大学物理学院大气与海洋科学系张庆红教授课题组联合美国中央密歇根大学约翰·艾伦(John T. Allen)教授关于“在全球变暖背景下冰雹灾害风险”的研究成果。

冰雹，作为一种突发性强、破坏力大的极端天气，在全球多地频繁发生。近年来，随着温室气体排放导致全球持续变暖，极端冰雹事件更是屡见不鲜。然而，一个关键问题始终悬而未决：在全球变暖的背景下，未来的冰雹灾害到底会变强还是变弱？

研究得出了明确的结论：未来的冰雹，会变得更大、更具破坏力。数据显示，未来近地面冰雹的尺寸分布将整体向“大冰雹”方向偏移。与历史气候相比，30毫米以下小冰雹的发生频率将减少约4%至12%，而30毫米以上大冰雹的发生频率则大幅增加约38%至52%。大冰雹的显著增多，导致全球冰雹灾害的破坏力急剧上升，近地面冰雹的累积动能(即砸向地面的总破坏力)预计将增加约37%至42%，并且碳排放量越高，这一增幅就越发明显。

研究进一步揭示了“大冰雹变多、小冰雹变少”背后的物理机制。一方面，未来低层大气变暖变湿，为云层提供了更充沛的液态水和更强的上升气流，冰雹在云中如同获得了“丰沛养料”与“更强托举”，增长效率大幅提高，大冰雹数量随之增加；另一方面，全球变暖也会抬升高空的融化层高度，这就好比加厚了冰雹降落时要穿透的“暖层”，个头较小、体质较弱的冰雹往往在落地前就被融化殆尽，导致近地面小冰雹数量减少。

在全球不同区域，这两种机制的博弈带来了显著的空间差异——

在中高纬度地区(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”，使得大气不稳定能量大幅增加，上升气流异常强劲。此时，冰雹的“增长效应”占据绝对优势，盖过了融化带来的损失，更容易形成破坏力强的大冰雹，灾害潜势显著增强。

在热带及季风区(如赤道非洲和东南亚)，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、冰雹生长空间变薄，“融化效应”占据了上风，冰雹在落地前多被消耗，最终导致近地面冰雹尺寸减小，灾害潜势反而减弱。