今年春天,如果你住在美国中西部偏北的地区,可能经历过一场让你怀疑人生的雷暴。不是那种“打打雷下下雨”的常规操作,而是狂风掀翻屋顶、龙卷风在远处盘旋,然后——天上开始砸下来比你的拳头还大的冰疙瘩。这不是电影情节,这是过去几个月里反复上演的真实场景。
在北伊利诺伊大学的气象学家维克多·根西尼的记忆里,三月份那场大风暴过后,他在现场找到的那颗冰雹,简直不应该存在于地球上。那玩意儿的直径达到了惊人的16英寸,重量超过了一磅。用根西尼自己的话说:“这不只是打破了纪录,而是把纪录砸了个粉碎。”他在事后对《芝加哥太阳时报》的记者感慨,人类从20世纪50年代中期开始系统性地记录冰雹数据,这几十年来,从来没见过这样的怪物。
如果你觉得这只是某个倒霉州遇到的极端个例,那我们把时间往回拨一点。2024年的得克萨斯州,另一场超级单体风暴给当地人送去了一颗菠萝大小的冰雹。是的,你没有听错,不是高尔夫球大小,不是棒球大小,是菠萝。这些接连刷新的州纪录,让气象学家的眉头越来越紧锁。
终于,有人决定把这些令人不安的“天降横祸”放进气候模型里,看看这到底是大自然偶尔发发脾气,还是人类自作自受的新常态。上周发表在《自然》期刊上的一项新研究,给出了一个冰冷的答案:随着人为碳排放导致的全球变暖,这种巨型冰雹会变得越来越常见。
我们来看一组会让保险公司彻夜难眠的数字。研究人员把未来的升温预期输入模型之后发现,在最糟糕的那种排放情形下——也就是我们几乎不做什么改变、继续猛烧化石燃料——到2100年,比玻璃弹珠还大的冰雹出现的频率将直线上升47%。别急,哪怕我们奇迹般地集体转向,走上一条相对乐观的减排路径,能产生巨型冰雹的风暴潜力依然会上升38%。换句话说,冰雹变大这件事,已经不是“会不会”的问题,而是“大多少”的问题了。
你可能会有一个很大的疑问:全球变暖不是让天气变热吗?冰雹明明是冰块,为什么天气越热,冰疙瘩反而越大?这个反直觉的现象,恰好是这项研究最迷人的地方。
我们先说冰雹是怎么来的。一场强雷暴的内部,有极其猛烈的上升气流,就像一部看不见的电梯,把近地面的暖湿水汽拼命往高空抬。高空的温度极低,水汽被冻成小冰晶。这些小冰晶在云里被气流抛上抛下,每翻滚一圈,就在外面裹上一层新的冰,像滚雪球一样越滚越大。直到那一坨冰的重力彻底战胜了托举它的风力,它就毫不留情地砸向地面。
在一个变暖的世界里,空气的温度更高,这意味着什么?更热的空气就像一个更贪婪的海绵,能兜住更多的水蒸气。对于雷暴来说,这就是给你提供了更充足的造冰“原材料”。北大教授、也是这项新研究的主要作者张庆红用一种非常形象的说法向《科学新闻》解释了这个过程。他指出,大颗的冰雹在坠落过程中当然也会融化,但因为它们足够大,掉到地面的时候依然是一块尺寸惊人的冰块。真正倒霉的是那些小冰雹。它们在穿越底层暖空气的时候,还没来得及在地面上砸出个响,就可能彻底化光,变成普通的雨滴。
这就是气候变化给冰雹格局带来的诡异重塑:弱一点的雷暴制造的小冰雹,可能在半空中就“出师未捷身先死”,直接消失了。而那些真正极端的超级风暴,由于动能和原材料都得到了史诗级加强,它们造出来的大冰雹反而更能硬扛过融化,最终以极具破坏力的姿态登陆。未来的世界,我们面对的可能是冰雹总次数变少,但一旦下起来,单颗的个头就足以在你车上开个天窗。
这项研究还有其他让不同纬度的人几家欢喜几家愁的发现。研究人员通过计算机模拟了云层内冰雹的生长全过程,他们把温度、风力、湿度这些变量塞进模型,先用2014年到2021年间全球发生的14000场真实冰雹灾害去校准这个虚拟世界,确保它在复现历史方面足够靠谱之后,才开始用它眺望未来。模拟结果显示,冰雹活动的潜力将在高纬度地区显著增加,比如欧洲或者美国本土这些地方,而靠近赤道的热带地区,冰雹潜力反而可能会下降。背后的原因之一,是高纬度地区在全球变暖的大背景下,升温的幅度要远比热带地区剧烈得多。
这就好比给那些本来冰雹不算家常便饭的北方地区,突然端上了一盘硬菜。对于普通人来说,这绝不是一个遥远的、只属于论文里的气候模型。这直接关系到你停在外面的汽车、你老家房子的屋顶、你路过的农田里那些正在灌浆的庄稼。过去保险公司精算表格里关于极端天气的那一栏算法,恐怕都要被这次《自然》杂志的研究推着重新改写了。
不过,我们需要特别清醒地认识到,这项研究提供的是一个基于最强物理模型推演出的未来情境。科学的魅力在于预测,但科学的诚实也在于承认不确定性。这篇论文并没有说“哪一年的哪一天一定会下如西瓜般大的冰雹”,它告诉我们的是,在那个我们肆无忌惮排放二氧化碳的未来轨迹上,生成这种毁灭性冰雹的大气环境条件,正在被系统性地、大幅度地铺设开来。
根西尼在三月份看到那颗破纪录的16英寸冰雹时,那种“有生之年从未见过”的震撼,或许在几十年后,会变成新一代气象工作者眼中稀松平常的夏日插曲。那究竟是值得庆幸的适应,还是一种细思极恐的麻木,取决于我们今天愿意把那个“最糟情景”的预测数字,往下压多少个百分点了。
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