她在研究｜03 全球都变暖了，冰雹怎么还越来越大？
热带和青藏高原明明是不同地理环境，为何都能长出巨大的冰雹？全球变暖后，冰雹又会发生怎样的变化？
本期【她在研究】，我们请到了北京大学张庆红教授和她的博士生张诗怡，一起聊聊她们登上《自然》（Nature）封面的冰雹研究。
友情提示：本期节目较为硬核，如果你还不了解冰雹的形成机制，请务必先听听这期前情提要播客《我在全世界收冰雹，想留给子孙后代》。
本期嘉宾
北京大学物理学院大气与海洋科学系教授、博士生导师，研究方向为中尺度气象学。
北京大学物理学院大气与海洋科学系2023级博士研究生。
时间轴
本期提到的作品和概念
播客
2025年7月19日发布于《环球科学》播客，也是本期播客的前情提要，其中讲解了冰雹的形成过程，以及张庆红团队“冰雹换玛瑙”项目背后的种种趣事。
文章
张庆红团队2026年5月发表于《自然》（Nature）的封面文章。团队结合卫星识别的冰雹事件、冰雹生长模型与未来气候情景，研究冰雹尺寸分布及破坏潜势的变化。该研究发现，在全球变暖的条件下，未来大冰雹将会变得更常见，且中高纬度地区受冰雹灾害的影响将更大。阿鬼也写了一篇关于这项研究的报道。
张庆红团队2025年9月发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的研究。论文结合中国长期历史文献与现代气象观测，研究冰雹活动的长期变化，以及气候变暖和自然气候变率的影响。
概念
冰雹在雷暴云中形成。在上升气流的托举下，云里的小冰粒（即“雹胚”）与温度低于0℃却仍保持液态的“过冷水滴”碰撞。水滴冻结在冰粒表面，使其逐渐长大，当上升气流无法继续托住冰雹时便会向下掉落，如果落到地面时还没有完全融化，就是我们看到的冰雹。
在一定条件下，一团空气能够用来向上运动的能量。数值越大，通常意味着产生强上升气流的潜力越大。
大气中温度为0℃的高度位置。
高斯分布也叫正态分布，典型形状像对称的钟；伽马分布则可以呈现不对称、向一侧拖长尾巴的形状。
冰雹造成破坏的潜在能力。
描述某个地点的温度、湿度和风等大气条件随高度怎样变化，例如不同高度的温度、湿度和风。本期提到的一万多个“sounding”对应于冰雹事件发生时的大气环境。
原位观测是在研究对象所在的位置直接测量，遥感则是在一定距离外，借助雷达、卫星等获取信息。
数值模拟用数学方程和计算机来模拟大气过程。为了计算，科学家常把空间划成网格，“格点”就是其中的计算位置。网格越细，通常能描述更小尺度的细节，但计算量也会增加。
在数值模拟过程中，把气候模式给出的未来与当前气候之差，加入已有天气事件的环境条件，再比较模拟的结果。
指云里水滴、冰晶等粒子发生的生长、碰撞、冻结、融化等过程。
在模型中有控制地改变某个因素，观察结果如何变化。例如本期提到调整上升气流、关闭融化过程，用来判断各个过程起了多大作用。
本研究中使用的是欧洲中期天气预报中心（ECMWF）制作的第五代全球气候再分析资料（ERA5）。它把历史观测与数值模型结合起来，重建过去各地、不同高度的大气状态，提供温度、湿度、风等变量的逐小时估计。
一组用来探索不同社会发展与排放路径下气候变化的情景，SSP表示“共享社会经济路径”（Shared Socioeconomic Pathways），“2”“3”“5”代表不同的社会发展假设，“4.5”“7.0”“8.5”则表示到2100年相对于工业化前的辐射强迫水平。
气溶胶是悬浮在空气中的微小固体或液体颗粒，其中一些颗粒能帮助形成云滴，被称为“云凝结核”，另一些能促进冰的形成，称为“冰核”。
它们描述的是两种不同的海温变化现象。太平洋年代际振荡是北太平洋海温的长期变化型态，例如在正位相时，北美西岸附近海水通常偏暖，北太平洋中部则偏冷；负位相时大体相反。厄尔尼诺则是热带中东太平洋海水异常偏暖的现象。
网站/项目
由美国国家科学基金会（NSF）资助的冰雹野外观测试验，2025年5月15日至6月30日在美国落基山脉前沿及中部平原开展。研究人员通过移动观测设备、雷达和冰雹样本采集，研究冰雹的生长、下落与致灾过程，为改进冰雹探测、预报和预警提供数据。
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