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在国家自然科学基金重点项目(批准号:42030607)的资助下,北京大学张庆红教授团队联合美国中央密歇根大学John T. Allen教授,在未来全球冰雹灾害变化趋势研究方面取得进展。相关研究成果以“Rising global hail damage potential in a warming world”为题,于2026年5月28日在线发表于《自然》(Nature)杂志,并被选为当期封面论文。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-026-10543-2。
冰雹风暴是全球频发的高影响灾害天气系统之一,具有空间尺度小、生命史短、突发性强和破坏力大等特点。随着人类活动引起气候变暖的加剧,过去二十年,全球冰雹灾害影响的区域在扩大,每年经济损失攀升至数百亿美元。主导冰雹致灾潜势的冰雹直径受到多方面因素的影响,如大气中对流不稳定能量、垂直风切和融化层厚度等,这些因素的变化会通过不同的物理过程对冰雹直径产生反向影响。例如:变暖会导致更强的对流不稳定能量,形成更强的上升运动,有利于在云中生成更大直径的冰雹;变暖也会导致融化厚度的增加,使得云内的冰雹在下降过程中经历更强的融化过程,冰雹粒径会变小。因此,未来气候持续增暖对冰雹致灾潜势的影响尚不明确。
针对上述科学问题,研究团队模拟并评估了全球14297个历史强冰雹事件在未来不同增暖情景下致灾潜势的变化。研究发现,在全球变暖背景下,增暖增湿的低层大气使得未来近地面冰雹谱向“大尺寸”方向偏移(图a),导致更强的致灾潜势;增温幅度越高,全球冰雹致灾潜势增幅越明显。未来冰雹致灾潜势变化呈现显著空间差异:在中高纬度地区(如中国北方、欧洲和美国大平原),由于低层大气强升温与弱增湿相叠加,更易形成大冰雹,致灾潜势增强;在热带及季风区,低层大气弱增温但强增湿,使得近地面冰雹直径整体减小,致灾潜势减弱(图b)。
该研究从全球角度定量评估了气候变暖背景下冰雹谱分布与致灾潜势的变化规律,为未来冰雹风险评估、防灾减灾和气候适应性规划提供了重要的科学依据。

图(a)历史和未来情境下的近地面冰雹谱分布;(b)未来(SSP585情景)全球冰雹致灾潜势变化的空间分布