5月13日，北京一天之内经历了“冰”“火”两重天，白天最高气温达32℃，晚间却遭遇今年以来最强的一次冰雹天气。据统计，当日16时至22时，北京市大部地区出现分散性冰雹天气，最大冰雹直径5厘米左右。

中国气象局发文解释，北京白天较高的气温为冰雹提供了热力驱动的上升气流，而高空冷空气与湿热气流的碰撞则构建了冰雹形成的“冰工厂”。这种“上冷下热”的剧烈对流，加上水汽与动力条件的配合，使得“白天较热，夜间降冰雹”成为可能。

九派新闻注意到，有网友分享一则由北京大学物理学院冰雹课题组发布的名为“冰雹换玛瑙”的活动推文，引发广泛关注。文章建议收集者选择外表面相对干净的冰雹样本，放在冰箱中，样本冰雹数量15颗以上，尽量包含一次事件不同直径大小的冰雹。同时希望收集者记录收集冰雹的详细时间（精确到分钟）和地点，课题组将会派人携便携式冷冻设备以最快的速度上门取回样本，届时送上精美的“玛瑙”纪念品一份。

14日，九派新闻联系到该课题组成员、北京大学物理学院大气与海洋科学系博士研究生林翔宇，其表示，非常感谢大家关注到这个活动，同时希望大家在收集冰雹时能优先保证自己的安全。收集到冰雹之后，课题组会偏向于关注冰雹事件的成因。

网友发布的推文转载帖。图/社交平台

【1】因无法预测冰雹天气而开始，绝大多数志愿者不为玛瑙而来

九派新闻注意到，“冰雹换玛瑙”的推文于2024年5月10日发布。文中指出，最近冰雹与其伴随的大风天气在我国多地频发，造成了严重的灾害，在全球气候变暖的背景下，类似冰雹这种极端灾害天气的频率与强度如何变化还是一个未解难题。冰雹等强对流天气具有尺度小、突发性强等特点，并且目前常规气象观测网难以捕捉到冰雹事件的信息，这些因素给预报工作带来了很大难度。

“但是，您的参与可以帮助科学家理解冰雹在云内的增长机制，进而帮助我们提高冰雹的预报水平，减少国家和民众的经济损失。这是真的。2016年开始，我们在朋友圈尝试发出收集冰雹的请求，截至目前，得到了63位朋友的帮助，他们收集的冰雹帮助我们确定了冰雹中的可溶离子、不可溶颗粒物和同位素组成。根据这些组分随冰雹半径的变化，我们推断雹暴内的气溶胶来自局地，并反演了单颗冰雹的生长轨迹。我们还拟合了冰雹内不同种类颗粒物的谱分布，尽管存在不确定性，但可以应用于未来天气和气候模式中的微物理参数化方案。这些研究成果已经发表。科学结论的发现离不开大家的帮助。今年，我们再次恳请大家参与我们的冰雹追踪计划，帮助我们收集冰雹。”

林翔宇介绍，“冰雹换玛瑙”的活动开展至今已有近9年，他于2019年进入到课题组，也是从2019年开始参与此项活动，目前他是活动的主要负责人之一。

“其实这不仅仅是一个收集活动，更是一个科学项目。最开始是我的导师张庆红教授先有了这个想法，那个时候大多数人研究冰雹做的都是模拟统计，我们想更接地气一点，从实际出发，从冰雹样本出发、以实验室的分析手段去研究冰雹。”他说。

林翔宇进一步解释，由于冰雹的预报准确率很低、提前预报的时间也很短，收集冰雹是一件很困难的事，有时气象局发布了冰雹预警却没下冰雹，有时没发预警又降下来了，课题组无法提前预知哪里会下雹、再去蹲守，“这是不现实的”，因此课题组想到发动志愿者来帮忙收集冰雹样本。

“我们课题组的学生一旦看到了气象局发布的冰雹预警，一般都会先关注雷达观测的情况，一旦观测结果显示云内已开始形成冰雹了，就会提前在学院院子里放好收集冰雹的箱子。昨天我们只收集到了一些小于1厘米的冰雹，等到收进实验室里时几乎都已经化完了，但从昨晚开始已经有七八位志愿者联系我们，想要送给我们他们收集到的冰雹，我正打算这两天上门拜访将样品收回来。”他说。

推文中强调，虽然样本量越多越好，但还是建议收集15颗以上的冰雹，尽量包含一次事件不同直径大小的冰雹。同时，希望能记录收集冰雹的详细时间（精确到分钟）和地点。

对此，林翔宇表示，很多志愿者在收集时，会出于为课题组考虑的心态，收集一些看起来更好看或是觉得更少见的大冰雹，但通过研究发现，大冰雹和小冰雹的增长行为或是在云内的运动过程是有区别的，所以课题组希望能够尽量收集到不同样本尺寸的冰雹。

至于要记录收集冰雹的时间和地点，是因为在研究冰雹的过程中，需要与气象观测资料进行对比，以研究其生长过程，有具体的降雹时间和地点方便课题组利用对应时间和空间的气象观测资料，如雷达与探空数据。

玛瑙纪念品。图/冰雹课题小组

用冰雹换取的玛瑙究竟长什么样？其介绍，那是一个挂有玛瑙片的钥匙坠。之所以想到用玛瑙是因为课题组发现将玛瑙切成片之后，有的玛瑙会呈现出一圈一圈的纹路，而将冰雹切开后，里面也是一圈一圈的透明与不透明的交替，二者有些类似，并且每一颗玛瑙的切片与自然界天然的冰雹一样，都是独一无二的，于是最终决定选取玛瑙作为纪念品。

“虽然用冰雹换玛瑙是想要鼓励大家来参加这项活动，但其实绝大多数志愿者并不是为了玛瑙才来帮我们收集冰雹样本，而是单纯地对各种科学问题比较好奇，觉得能参与到科学实验中很高兴，所以我们还是非常感谢这些志愿者们的。”他说。

【2】课题组带移动冰箱上门取回样本，至今已收集全国共一百多次冰雹过程

林翔宇告诉九派新闻，截至目前，志愿者们共帮助课题组收集到了来自全国各地的一百多次冰雹过程，“以省来划分的话，最北可达辽宁，最南可达贵州，最西可达西藏，至于东部沿海地区，山东、浙江、江苏、福建等地都收到过”。

收集冰雹并不是一件简单的事。其指出，如果冰雹化成了水，研究意义就不大了。如要保证冰雹样本全程冷冻，仅用冰块包裹很难让它不融化，除非是用干冰，但要让志愿者用干冰将样本包住、再在外面套一个大箱子，实在难以实现。因此一般是课题组成员们带着一个小型移动冰箱全国各地到处上门取冰雹。

课题组上门取冰雹时使用的移动冰箱。图/受访者提供

“只要有人帮我们收集到了冰雹，我们就会马上派出课题组成员携带先进的便携式冷冻设备以最快的速度上门取回样本。有时志愿者在山区收集到了冰雹，从北京过去取确实会挺费劲的。”他说。

林翔宇还称，经过统计，大部分参与活动的志愿者都是在各地气象系统工作的同事们，并且很多志愿者参与了一次后第二年还会主动帮忙收集冰雹。

“这可能是因为这个活动的对外传播主要还是通过我们课题组里的同学或相熟的老师们，并且实际上一定程度上，真正能看到或关注到此活动的人是对气象领域比较感兴趣、从事相关研究或业务的人。不过至少现在在气象学领域里，应该有蛮多人都听说过我们收集冰雹的活动的。”他说。

林翔宇介绍，针对收集到冰雹之后的研究，课题组会偏向于关注冰雹事件的成因，一般会与气象局合作，向他们申请一些气象观测资料和数据，来研究此次冰雹的形成过程是由哪些物理机制导致的，“不过由于昨晚的降雹过程发生得比较突然，我们暂时还没有对它的形成过程进行详细地解析”。

课题组也并未对至今收集到的所有冰雹过程的冰雹样本进行分析，而是选取了十几个比较典型的、收集的样本较多的冰雹过程。从分析不同地区冰雹样本的结果来看，不同地区的大气气溶胶特征不同，每次冰雹过程中的冰雹在云内的增长过程也都是千差万别的。

“在研究成果上，我们课题组在冰雹实验室实验这一方面做了不少工作，单纯关于冰雹实验的文章已发表了三四篇，还有不少将收集的冰雹样本与其他课题组合作共同在科学期刊上发表了文章的。”他说。

问及是否关注到社交平台上网友转载的推文信息，林翔宇坦言，他还未注意到，不过对于广大热心网友，首先希望大家能优先保证自己的安全，像昨晚北京下的冰雹，有的比鸡蛋还大，如果被砸到身上真的会很容易受伤。其次非常高兴，也非常感谢大家在看到这个活动后愿意热情地参与，所以即使有人这次没收集到或者没储存好，只要能关注到这个活动，他也依然觉得很开心。“因为能在大家的心里埋下一颗种子，他们可能会向其他人传播我们的活动，让更多人知道、参与进来”。

【3】近十五年冰雹天气发生频率呈增加趋势，希望通过研究减小冰雹对民众造成的灾害

九派新闻注意到，过去一个月，受强对流天气影响，全国多地频繁发生了不同强度的冰雹天气，影响十分广泛。这一现象究竟是否存在异常？是何原因导致？

林翔宇指出，冰雹作为极端天气事件的一种，其高发确实是一种异常。现在科学界对于冰雹天气发生频率或强度的变化做了一些研究，但主要关注的是气候变暖背景下冰雹天气的变化，且不同地区冰雹天气变化的趋势并不一致。单看我国冰雹变化趋势的研究，不同学者也给出了不同的结论。

“从我们研究的结果来看，总体上我国发生冰雹的频率在1980年至2010年这20年间，呈现减少的趋势，从2010年开始至今呈现增加的趋势，至于冰雹的尺寸这一角度，并未发现有特别明显的变化趋势。”他说。

至于原因，林翔宇解释，这主要与气候变暖的大背景和人类活动如我国采取节能减排的措施有关。冰雹的生长依赖于包含水汽、湿度、温度、风速等因素在内的环境场以及微物理场（即气溶胶，指的是大气中的微小颗粒），这两者都非常重要。

“近些年我国节能减排的成果大家有目共睹，但并不是说大气中的颗粒物减少了、污染少了冰雹就会变少，颗粒物的含量要与热动力场相互配合，只有某一个因素改变了，冰雹反而会变得更多，这是一个很复杂的关系。”他说。

那么，为什么冰雹天气难以预测？林翔宇介绍，首先越大尺度的行为越好预测，如降温、降雨，越小尺度的行为就越难预报，而冰雹天气作为极端天气事件的一种，恰好属于这种小尺度，其天然预测性就很低。

其次，在人工观测上还存在两部分原因，一是从全世界角度来看对冰雹天气的观测都不够细，“因为我们无法将全部地表都布满观测网，这不现实，就算布满了观测网，也是对靠近地面的这层观测网数据比较可靠，对于高空的观测资料仍然较差”。

二是现在的天气预报大多使用数值模拟的方式，即使用数值模式来模拟大气变化的过程，从而对未来作出预测，但这个模拟是以现在的观测资料为依据去模拟未来的，“前一点告诉我们现在的观测资料并不准确，而这个模型本身也存在很大的不确定性，综合之下就很难预报”。

“我们现在开展收集冰雹的科学项目、对冰雹进行研究，就是想要去改进冰雹的模拟模型，通过我们的研究去修订模型中不准确的部分，最终目的就是更早地预测冰雹，对冰雹进行正确的评估，让民众有更多的时间采取应急避险措施。”他说。

5月13日北京突遇冰雹天气，志愿者收集的冰雹。图/受访者提供

林翔宇告诉九派新闻，目前收集到的包括新疆在内的整个西部地区的冰雹样本较少，未来课题组还会将这个科学项目进行下去，希望能收集一些以前没收集过的地方的降雹过程，并且希望能将现在的冰雹收集起来后留存一部分给后人。

“因为我们在研究气候变暖对冰雹的影响的过程中发现，要是有留存的上个世纪或是哪怕这个世纪初的冰雹能够进行研究就好了，但实际上根本找不到，所以我们想从自己做起，给后人留一些冰雹，等以后有了更好的分析手段、更先进的实验方法再去更深入地研究。”他说。

林翔宇强调，其实气象学是和民生非常贴合的领域，科研者能做的更多的是一些基础的理论性的研究，之后的实际预报还得由气象局进行，预报之后的应急措施得靠应急部门来决定和实施，“但我们的最终目标是减小冰雹对民众造成的灾害，所以我希望能将研究-预报-应急措施这个完整的链条发展得更完美些，让研究成果不止停留在发表论文上，而要最终应用于实际、造福于民众”。

来源：九派新闻