撒哈拉沙尘：千里之外的欧洲冰雹“推手”

本文来自微信公众号：石头科普工作室，作者：Eliane

冰雹是欧洲多地常见的对流性天气产物，很少有人会将这些“冰灾”与3000公里外的撒哈拉沙漠联系起来——毕竟一边是漫天黄沙的热带荒漠，一边是多雨雪的温带大陆，看似毫无关联。

发生在意大利北部一次冰雹袭击，来源：NEW YORK POST

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冰雹是如何形成的？

冰雹诞生于强盛的积雨云（即冰雹云）中，这种云分为三层：底层温度在0℃以上，全是水滴；中层温度介于-20℃到0℃之间，包含过冷水滴、冰晶和雪花；上层温度低于-20℃，基本由冰晶和雪花构成。云中的上升气流时强时弱，强气流会把底层的水滴卷到中上层，水滴迅速冻结成小冰晶。小冰晶下落时碰到过冷水滴，就会附着其上冻结，形成冰雹胚胎。

由于云中气流来回剧烈翻腾，冰雹胚胎会随之上下翻滚，不断粘住过冷水滴，像滚雪球一样越变越大。当冰雹大到上升气流无法托住时，便会从空中坠落，形成我们看到的冰雹。而强盛的上升气流还会持续输送水汽，让冰雹得以长到足够大再降落。

冰雹的形成原理图

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对冰雹的常见误解

长期以来，人们对冰雹存在一种误解：气温上升时，空气中的“冰”难以形成，冰雹现象会大幅减少，但事实并非如此。联合国指出2024年是人类有观测记录以来最热的一年，全球平均气温比工业革命前升高了1.5℃。随后的2025年，世界各地冰雹风暴频发，极端天气态势引发广泛关注。

北京大学研究团队基于中国近3000年历史文献记录和全国2000多个气象站近60年的观测数据，借助人工智能技术，揭示出我国冰雹日数自工业革命以来呈显著增加趋势。这一研究为气候变暖与极端天气的关联提供了证据：人类活动导致的气候变暖，正在加剧雷暴、冰雹等极端灾害的发生频率。

基于千年记录的中国冰雹气候影响及未来趋势

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撒哈拉沙尘或为欧洲“冰灾”的幕后推手

随着气候变暖，沙尘暴、冰雹等极端天气在各地频发，但很少有人将非洲沙尘与阿尔卑斯山脉的冰雹联系起来。

冰雹形成离不开两个关键条件：过冷水滴和能让水滴凝结、冻结的“核心”。而撒哈拉沙尘颗粒恰好满足这两个需求——它们既是“云凝结核”，可使空气中的水汽快速聚集形成小水滴；又是“冰核粒子”，能在相对较高的温度下触发水滴冻结成冰晶。此外，沙尘颗粒还能吸收和散射太阳辐射，时而让大气变暖，时而遮挡阳光使地面降温。这种温度变化会影响空气的上升运动，而强烈的上升气流正是冰雹形成的必要条件。

撒哈拉沙漠是地球的“沙尘工厂”，每年有数亿吨沙尘被风吹起。其中一部分沙尘会乘着气流一路向北，跨越地中海，最终抵达欧洲大陆上空，为冰雹的发生埋下伏笔。

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沙尘与冰雹的关联：并非越多越好

为证实沙尘与冰雹的关联，瑞士研究团队进行了一项跨度数年的全面分析。他们整合了欧洲哥白尼大气监测服务的沙尘数据、雷达观测结果、全球闪电定位网的雷电记录，以及瑞士气象APP收集的30多万条民众众包冰雹报告。这些数据横跨近20年，覆盖欧洲大部分区域，使研究结果极具说服力。

数据显示，冰雹面积占比极高的时期主要出现在沙尘浓度较高的时段。具体而言，当沙尘浓度超过2.4毫克/平方米时，才会出现覆盖范围超过28%网格区域的强冰雹事件。有趣的是，沙尘对冰雹的影响并非“越多越好”，而是呈现明显的“倒U型效应”：冰雹现象在沙尘浓度达到38毫克/平方米（对应沙尘光学厚度0.033）时达到峰值，超过该浓度后，冰雹发生频率反而下降。这是因为过高的沙尘浓度会通过辐射效应增强大气稳定性，抑制对流活动，同时过多的冰核粒子会让冰雹“争抢”过冷水滴，最终形成的多为小冰雹，难以长大到能坠落的规模。

冰雹发生频率与沙尘浓度之间存在峰值

这种关联在欧洲部分区域尤为突出。阿尔卑斯山脉沿线、法国中部、德国东部、奥地利以及东欧大部分地区是欧洲冰雹高发区，撒哈拉沙尘的到来进一步加剧了这一现象。

民众的实际观测也印证了这一点。在沙尘浓度处于前10%的日子里，瑞士地区报告的冰雹数量激增，其中直径15-37毫米的冰雹报告数是沙尘浓度后10%日子的近10倍。不过这种增长在直径超过37毫米的特大冰雹上有所放缓，研究人员推测这可能与特大冰雹报告中的误报率较高有关。

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沙尘与冰雹的关联：助力提升冰雹预报精准度

这一研究的意义之一，便是让冰雹预报更加准确。

以往预报冰雹主要依靠云层厚度、上升气流强度等传统指标。如今了解到撒哈拉沙尘的作用后，未来气象部门或许可增加一个参考指标：当卫星监测到撒哈拉沙尘正大量飘向欧洲时，就能提前提醒法国、德国、东欧等冰雹高风险区域——未来几天需警惕冰雹，农民可给作物盖上防护网，车主也能提前将车停进车库。

冰雹对农业破坏力极强，一场15分钟的冰雹就能让小麦、葡萄等作物减产50%以上；对城市而言，冰雹还可能砸坏房屋玻璃、广告牌，甚至引发交通事故。更精准的预报意味着能减少更多损失。

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地球是一个相互关联的整体系统

撒哈拉沙尘与欧洲冰雹的跨洲关联，只是地球系统的一个缩影：沙漠沙尘能影响温带天气，赤道洋流能改变北极温度，看似毫不相关的事物，背后却藏着无形的联系。正如“蝴蝶效应”所言——巴西一只蝴蝶扇动翅膀，可能在德州引发龙卷风——撒哈拉上空卷起沙尘的一阵风，也能在数千公里之外悄悄改变欧洲冰雹云的命运。

下次欧洲再降冰雹时，或许我们会想起：这场“冰灾”的起点，是三千公里外撒哈拉沙漠里那阵看似微不足道的风。而科学的意义，就在于帮我们看清这些隐藏的关联，让我们更了解这个复杂又奇妙的地球。

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参考文献

Brennan K P,Wilhelm L.Saharan dust linked to European hail events[J].Atmospheric Chemistry and Physics,2025,25(18):10823-10836.

Zhang,Q.,Li,R.,Li,W.et al.Climate impacts and future trends of hailstorms in China based on millennial records.Nat Commun 16,8000(2025).https://doi.org/10.1038/s41467-025-63028-7