冰雹爲何體積越來越大？

參考消息網5月26日報道 美國《科學美國人》月刊網站5月20日刊登題爲《更大、更危險的冰雹變得越來越常見——原因如下》的文章，作者是美國紐約州立大學奧爾巴尼分校大氣科學副教授布賴恩·唐，內容編譯如下：

在美國得克薩斯州約翰遜城，葡萄柚大小的冰雹打碎了車窗。2024年6月，一名追風者發現了一顆菠蘿大小的冰雹。據記載，美國的南達科他州、堪薩斯州和內布拉斯加州均發現過體積更大的冰雹。這些冰雹不僅造成飛機損毀，甚至能擊穿屋頂。

冰雹怎麼會變得這麼大，雹暴會變得越來越嚴重嗎？作爲一名大氣科學家，我研究和講授的是極端天氣及其風險。以下介紹冰雹的形成和變化，還有一些安全提示。

大冰雹如何形成？

冰雹起初是微小的冰晶，被捲入雷暴的上升氣流中。當這些冰胚胎與過冷水(溫度低於冰點的液態水)碰撞時，胚胎周圍的水會凍結，導致胚胎不斷增大。

過冷水凍結速度不同，這取決於冰雹表面的溫度，當冰雹在雷暴內部運動時，會形成透明或不透明的冰層。切開一顆大冰雹，就可以看到這些冰層，類似樹木的年輪。冰雹在雷暴雲中的運動軌跡及其接觸過冷水的持續時間，決定其最終體積。

被稱爲“超級單體”的旋轉、持久強雷暴，往往會產生最大的冰雹。在超級單體的雷暴中，冰雹可在其上升氣流中懸浮10至15分鐘甚至更久，因爲那裡有充足的過冷水，直到因其自身重量或脫離上升氣流而墜落。

冰雹最常見於春夏季節，此時具備幾個關鍵條件：地表附近有溫暖潮溼的空氣，對流層中部有不穩定氣團，風力隨高度急劇變化以及天氣系統引發的雷暴。

體積越大危害越大

雹暴具有顯著破壞性，尤其對農田而言，即便是小型的冰雹襲擊，也足以擊毀莊稼，打爛果實。

隨着冰雹體積增大，其撞擊物體時的能量和破壞力會急劇增加。天空中墜落棒球大小的冰雹，其動能相當於職業棒球大聯盟比賽中的典型快速球。因此，當冰雹直徑超過25美分硬幣的直徑時，對屋頂、外牆、窗戶和車輛等財產的危害就會加大。

過去幾十年，惡劣天氣導致的保險損失(主要指冰雹造成的損害)大幅增加。這種增加主要源於冰雹易發地區人口增多，導致可能受損的財產數量上升，而且冰雹損毀財產的維修或更換成本也在不斷增加。

氣候變化加劇雹暴？

很多人想知道冰雹災害增多是否與氣候變化有關。

我與同事分析了40年來冰雹的環境數據，發現自1979年以來，在美國中東部一些地區，形成特大冰雹(直徑大於高爾夫球)的大氣條件越來越常見。其他研究通過考察產雹風暴的形成因素或雷達估算數據，發現大冰雹呈現有限增長趨勢，主要在北部平原。

爲何氣候變化會讓形成大冰雹的一些關鍵成分更常見，有幾種主要的猜測。

首先，隨着地球變暖，溫暖潮溼的空氣增多。這爲雷暴提供了更多能量，並使雷暴中的過冷水更充足，利於冰雹體積增大。

其次，源自北美西部高海拔地區的不穩定氣團數量增加，這些氣團隨後向東移動。隨着積雪每年提前消融，太陽對地表加熱速度加快(類似於調高廚房爐竈的火力)，這些不穩定氣團更容易形成，進而加熱上方大氣層。

氣候變化或導致小冰雹數量減少，大冰雹數量增多。隨着大氣變暖，大氣中冰點升高。小冰雹墜落地面前就能完全融化。另一方面，更大的冰雹下降速度更快，且需要更久融化，因此受冰點升高的影響較小。

此外，更有利於大冰雹形成的條件，加上雹暴本身特徵的變化，可能導致未來特大冰雹增多。

冰雹中如何確保安全？

突遇強雷暴大冰雹天氣可能令人驚慌害怕。若遭遇此類險情，應對請參照以下安全提示：如果你正在開車，請安全靠邊停車，待在車裡。若發現可避難的車庫或加油站雨棚，請立即驅車前往。如果你在戶外，應尋找建築物等堅固的庇護所；若被困於空曠地帶，務必保護好頭部。如果你在室內，請遠離窗戶，待在室內直到冰雹停止。

冰雹災害的善後工作同樣令人焦慮，所以提前採取措施可避免後續困擾。瞭解你的房屋和汽車保單的理賠範圍。提防雹暴過後出現的屋頂維修詐騙。此外，樹立預防意識，優先選用抗冰雹能力更強的建築材料。（編譯/劉宗亞）