(对话)——在德克萨斯州的约翰逊市，冰雹的大小和葡萄柚打碎的车窗一样大。2024年6月，一名风暴追逐者发现了一块几乎和菠萝一样大的冰雹。更大的冰雹在南达科他州、堪萨斯州和内布拉斯加州都有记录。冰雹损坏了飞机，甚至撞穿了屋顶。
冰雹是如何变得这么大的?冰雹是如何变得越来越严重的?
作为一名大气科学家，我研究和教授极端天气及其风险。下面是冰雹是如何形成的，冰雹是如何变化的，以及一些保持安全的提示。
冰雹怎么会这么大?
冰雹最初是被雷暴的上升气流扫过的微小冰晶。当这些冰胚胎与过冷水(温度低于冰点的液态水)碰撞时，每个胚胎周围的水都会结冰，导致胚胎生长。
过冷水会以不同的速率冻结，这取决于冰雹表面的温度，当冰雹在雷暴中移动时，会留下一层层透明或多云的冰。如果你切开一个大冰雹，你可以看到这些层，类似于树木的年轮。
冰雹穿过雷雨云的路径，以及它收集过冷水的时间，决定了它能长到多大。
被称为超级单体的旋转的、长期存在的剧烈雷暴往往会产生最大的冰雹。在超级单体中，冰雹可以在强雷暴上升气流中悬浮10-15分钟或更长时间，因为那里有充足的过冷水，然后由于它们的重量而掉出风暴或移出上升气流。
冰雹在春季和夏季最常见，因为有几个关键因素存在:地表附近温暖潮湿的空气;对流层中部的不稳定气团;风随高度强烈变化;以及由天气系统引发的雷暴。
更大的冰雹，更多的伤害
冰雹可能是破坏性的，特别是对农场来说，在那里，即使是很小的冰雹也会摧毁庄稼和破坏水果。
随着冰雹变大，它们撞击物体时的能量和力量急剧增加。棒球大小的冰雹从天而降，其动能相当于一个典型的大联盟快速球。因此，当冰雹的大小超过四分之一硬币时，屋顶、壁板、窗户和汽车等财产损失就会增加。
在过去几十年里，以冰雹灾害为主的恶劣天气造成的保险损失大幅增加。这些增加主要是由于冰雹易发地区人口的增加，导致更多的财产可能受到破坏，修理或更换被冰雹损坏的财产的费用增加。
气候变化会加剧冰雹吗?
很多人问冰雹灾害的增加是否与气候变化有关。
我和我的同事们分析了40年的冰雹环境，发现自1979年以来，在美国中部和东部的部分地区，产生比高尔夫球还大的超大冰雹的大气成分变得越来越普遍。其他研究考虑了产生冰雹的风暴的形成因素或观察了冰雹的雷达估计，发现大冰雹的增加有限，主要是在北部平原。
关于为什么气候变化可能使大冰雹的一些关键成分更常见，有几个主要的假设。
首先，随着地球变暖，温暖潮湿的空气增加了。这为雷暴提供了更多的能量，并使雷暴中的过冷水更充足，从而使冰雹得以形成。
其次，有更多的不稳定气团，起源于北美西部较高的地形，然后向东移动。随着积雪在一年中的早些时候消失，这些不稳定的气团更容易形成，因为太阳更快地加热了陆地，类似于打开厨房的炉子，然后加热了上面的大气。
气候变化也可能导致小冰雹减少，大冰雹增多。随着大气变暖，大气中的冰点升高。小冰雹能够在到达地面之前完全融化。另一方面，更大的冰雹下降得更快，需要更多的时间来融化，因此受到更高冰点的影响较小。
此外，更有利的大冰雹成分的组合和冰雹本身特征的变化可能导致未来特大冰雹的增加。
如何在冰雹天气中保持安全
被困在一场严重的雷暴中，周围都是冰雹，这是很可怕的。如果你遇到这种情况，这里有一些安全提示:
如果你在开车，请安全靠边停车。待在车里。如果你发现一个车库或加油站的遮阳篷，你可以在它下面寻求庇护，开车去它。
如果你在室外，找一个坚固的庇护所，比如建筑物。如果你在户外被抓住，保护好你的头。
如果你在室内，远离窗户，待在室内直到冰雹停止。
处理冰雹破坏的后果也会带来压力，所以现在采取一些措施可以避免以后的头痛。了解你的房屋和汽车保险政策所涵盖的范围。要注意冰雹过后有人会骗你更换屋顶。此外，首先要考虑选择能够更好地抵御冰雹破坏的建筑材料。
