今年春天,如果你住在美國中西部偏北的地區,可能經歷過一場讓你懷疑人生的雷暴。不是那種“打打雷下下雨”的常規操作,而是狂風掀翻屋頂、龍卷風在遠處盤旋,然后——天上開始砸下來比你的拳頭還大的冰疙瘩。這不是電影情節,這是過去幾個月里反復上演的真實場景。
在北伊利諾伊大學的氣象學家維克多·根西尼的記憶里,三月份那場大風暴過后,他在現場找到的那顆冰雹,簡直不應該存在于地球上。那玩意兒的直徑達到了驚人的16英寸,重量超過了一磅。用根西尼自己的話說:“這不只是打破了紀錄,而是把紀錄砸了個粉碎。”他在事后對《芝加哥太陽時報》的記者感慨,人類從20世紀50年代中期開始系統性地記錄冰雹數據,這幾十年來,從來沒見過這樣的怪物。
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如果你覺得這只是某個倒霉州遇到的極端個例,那我們把時間往回撥一點。2024年的得克薩斯州,另一場超級單體風暴給當地人送去了一顆菠蘿大小的冰雹。是的,你沒有聽錯,不是高爾夫球大小,不是棒球大小,是菠蘿。這些接連刷新的州紀錄,讓氣象學家的眉頭越來越緊鎖。
終于,有人決定把這些令人不安的“天降橫禍”放進氣候模型里,看看這到底是大自然偶爾發發脾氣,還是人類自作自受的新常態。上周發表在《自然》期刊上的一項新研究,給出了一個冰冷的答案:隨著人為碳排放導致的全球變暖,這種巨型冰雹會變得越來越常見。
我們來看一組會讓保險公司徹夜難眠的數字。研究人員把未來的升溫預期輸入模型之后發現,在最糟糕的那種排放情形下——也就是我們幾乎不做什么改變、繼續猛燒化石燃料——到2100年,比玻璃彈珠還大的冰雹出現的頻率將直線上升47%。別急,哪怕我們奇跡般地集體轉向,走上一條相對樂觀的減排路徑,能產生巨型冰雹的風暴潛力依然會上升38%。換句話說,冰雹變大這件事,已經不是“會不會”的問題,而是“大多少”的問題了。
你可能會有一個很大的疑問:全球變暖不是讓天氣變熱嗎?冰雹明明是冰塊,為什么天氣越熱,冰疙瘩反而越大?這個反直覺的現象,恰好是這項研究最迷人的地方。
我們先說冰雹是怎么來的。一場強雷暴的內部,有極其猛烈的上升氣流,就像一部看不見的電梯,把近地面的暖濕水汽拼命往高空抬。高空的溫度極低,水汽被凍成小冰晶。這些小冰晶在云里被氣流拋上拋下,每翻滾一圈,就在外面裹上一層新的冰,像滾雪球一樣越滾越大。直到那一坨冰的重力徹底戰勝了托舉它的風力,它就毫不留情地砸向地面。
在一個變暖的世界里,空氣的溫度更高,這意味著什么?更熱的空氣就像一個更貪婪的海綿,能兜住更多的水蒸氣。對于雷暴來說,這就是給你提供了更充足的造冰“原材料”。北大教授、也是這項新研究的主要作者張慶紅用一種非常形象的說法向《科學新聞》解釋了這個過程。他指出,大顆的冰雹在墜落過程中當然也會融化,但因為它們足夠大,掉到地面的時候依然是一塊尺寸驚人的冰塊。真正倒霉的是那些小冰雹。它們在穿越底層暖空氣的時候,還沒來得及在地面上砸出個響,就可能徹底化光,變成普通的雨滴。
這就是氣候變化給冰雹格局帶來的詭異重塑:弱一點的雷暴制造的小冰雹,可能在半空中就“出師未捷身先死”,直接消失了。而那些真正極端的超級風暴,由于動能和原材料都得到了史詩級加強,它們造出來的大冰雹反而更能硬扛過融化,最終以極具破壞力的姿態登陸。未來的世界,我們面對的可能是冰雹總次數變少,但一旦下起來,單顆的個頭就足以在你車上開個天窗。
這項研究還有其他讓不同緯度的人幾家歡喜幾家愁的發現。研究人員通過計算機模擬了云層內冰雹的生長全過程,他們把溫度、風力、濕度這些變量塞進模型,先用2014年到2021年間全球發生的14000場真實冰雹災害去校準這個虛擬世界,確保它在復現歷史方面足夠靠譜之后,才開始用它眺望未來。模擬結果顯示,冰雹活動的潛力將在高緯度地區顯著增加,比如歐洲或者美國本土這些地方,而靠近赤道的熱帶地區,冰雹潛力反而可能會下降。背后的原因之一,是高緯度地區在全球變暖的大背景下,升溫的幅度要遠比熱帶地區劇烈得多。
這就好比給那些本來冰雹不算家常便飯的北方地區,突然端上了一盤硬菜。對于普通人來說,這絕不是一個遙遠的、只屬于論文里的氣候模型。這直接關系到你停在外面的汽車、你老家房子的屋頂、你路過的農田里那些正在灌漿的莊稼。過去保險公司精算表格里關于極端天氣的那一欄算法,恐怕都要被這次《自然》雜志的研究推著重新改寫了。
不過,我們需要特別清醒地認識到,這項研究提供的是一個基于最強物理模型推演出的未來情境。科學的魅力在于預測,但科學的誠實也在于承認不確定性。這篇論文并沒有說“哪一年的哪一天一定會下如西瓜般大的冰雹”,它告訴我們的是,在那個我們肆無忌憚排放二氧化碳的未來軌跡上,生成這種毀滅性冰雹的大氣環境條件,正在被系統性地、大幅度地鋪設開來。
根西尼在三月份看到那顆破紀錄的16英寸冰雹時,那種“有生之年從未見過”的震撼,或許在幾十年后,會變成新一代氣象工作者眼中稀松平常的夏日插曲。那究竟是值得慶幸的適應,還是一種細思極恐的麻木,取決于我們今天愿意把那個“最糟情景”的預測數字,往下壓多少個百分點了。
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