摘要：“捡到冰雹，别扔掉，可以联系我们换玛瑙！”近日，北京大学在官方微信上转发了物理学院教授张庆红课题组发布的一则冰雹征集信息，在网络上引发关注，不少网友感叹，“咋不早说”。 其实，这项“冰雹换玛瑙”的活动早在2016年就发起了。该课题组面向全国征集冰雹的目的，是揭

“捡到冰雹，别扔掉，可以联系我们换玛瑙！”近日，北京大学在官方微信上转发了物理学院教授张庆红课题组发布的一则冰雹征集信息，在网络上引发关注，不少网友感叹，“咋不早说”。 其实，这项“冰雹换玛瑙”的活动早在2016年就发起了。该课题组面向全国征集冰雹的目的，是揭开小冰球里的大秘密。博士生林翔宇说，征集信息引发关注后，课题组已陆续收集到约200颗5月13日北京下的冰雹样本，这个数量还在持续增加。大家正在努力揭开冰雹在云内的增长机制，以求提高天气预报精准度。

课题组收集到的冰雹样本

冰雹样本换来的玛瑙吊坠

林翔宇（右）和小学生志愿者

贴士

“冰雹换玛瑙”活动步骤

■收集冰雹：用洁净容器（如塑料袋、保鲜盒）装冰雹，建议收集表面尽量干净、不同直径大小、15颗以上的冰雹。

■密封冷冻：密封容器（如扎紧塑料袋、密闭保鲜盒），放入冰箱冷冻层保存。

■及时记录：记下冰雹落地的具体时间（需要精确到分钟）和位置。

■联系课题组：将有师生代表携带便携式冷冻设备以最快的速度上门取回样本。

有趣的交换

上门收雹

“猎雹人”送上玛瑙吊坠

“没想到会火，这几天特别忙，接到了不下20通电话，都是想用冰雹换玛瑙的。”林翔宇是北京大学物理学院大气与海洋科学系的博士研究生，自2019年进入冰雹课题组，一直负责“猎雹”。冰雹征集信息出圈后，他带着移动冰箱和玛瑙吊坠，已经到十多户志愿者家中收集冰雹，多数留存的是5月13日北京傍晚那场冰雹的样本。

林翔宇说，虽然冰雹已经下过一段时间了，但有些人，尤其是小朋友出于好奇会把冰雹冻在冰箱里，他们看到征集令后就高兴地打来电话要交换。

在西城区就有一位小学生特意约林翔宇上门收雹。“小男孩叫昊昊，特别可爱。他让家长帮忙给课题组打电话，然后一个劲儿地在旁边提醒我要晚点去，一定要等他下了兴趣班回到家见上一面。”林翔宇笑着回忆，5月13日那天下了冰雹后，昊昊看到了冰雹里的结晶，觉得有趣就捡了几颗冻在冰箱里。

“哥哥，冰雹到底是什么？为什么里面是一圈一圈的，像树的年轮？”见面时，昊昊捧着冰雹让林翔宇检查是否符合收集标准，好奇的问题一个接一个。

林翔宇耐心地回答：“‘年轮’是冰雹的旅行日记：透明层一般形成于接近零摄氏度的区域，水是慢慢冻结的，含气泡少；非透明层甚至有些发乳白色，形成于更冷的区域，因为是速冻所以会有气泡。冰雹从云中穿过，落在地面上，会不断经历这些区域，就成了这些‘年轮’。”

“你的冰雹达标了，非常感谢你为科学研究提供的支持和帮助。”林翔宇一边将样本放入随身携带的小冰箱，一边送给昊昊一个玛瑙吊坠。小朋友接过后别提多兴奋了。

用玛瑙换冰雹，里面藏着科研团队的巧思。林翔宇解释，正如“世界上没有两片相同的雪花”一样，世界上也没有两颗完全相同的冰雹或玛瑙。“在冰雹的实验过程中，我们发现，冰雹切片和玛瑙切面很像，都会出现漂亮的环状纹带。玛瑙售价不贵，课题组专门购买了一颗巨大的原石，找工厂加工成一片片薄薄的玛瑙片，当礼物送给志愿者，表达谢意，也希望他们能直观感受到大自然的魅力。”

“冰雹换玛瑙”征集活动启动近10年，送雹人的范围在不断扩大。“最初多是各地气象局的工作人员，以及课题组成员的亲朋好友，每次征集到的冰雹数量并不多。随着活动推广，课题组成员慢慢能接到陌生电话了，对方主动提出帮助我们收集冰雹。”林翔宇兴奋地说，“这次突然在网上走红，我们用玛瑙换冰雹的活动被更多人知道了，不少青少年来找我们，都希望参与科研收集。”

严谨的研究

不看“颜值”

10年选出6000余颗冰雹

近10年来，经过层层筛选，6000余颗合格的科研冰雹走进北大实验室。“不是所有的冰雹都适合‘搞科研’。”林翔宇详细介绍，最理想的样本要在15颗以上，包含一次冰雹天气中不同直径大小的冰球。“科研冰雹不看‘颜值’，绝不是又圆又大，或者形状好看的才行。研究发现，不同尺寸的冰雹在云中的运动轨迹存在差别，所以样本的尺寸、形状各异才是最理想的。”

如此精挑细选，课题组的目的是通过研究它们，还原冰雹的形成过程，弄清楚它在风暴中都经历了什么。“在国内外的气象学研究中，冰雹的运动和生长，仍存在盲区。”林翔宇说，冰雹的杀伤力十足。“一颗鹌鹑蛋大小的冰雹从高空坠落，时速可以达到约每小时110公里”。但是和常见的雨、雪天气不同，冰雹的波及范围更小，形成速度更快，从云中酝酿到落地，短则只有几分钟。

这些原因导致冰雹天气的预报难度大，也一定程度上造成了研究冰雹时，往往出现一雹难求的窘况。“没人能准确知道冰雹到底来不来，什么时候来。”林翔宇说，而且与雨雪相比，冰雹天气相对罕见。

最初，课题组选择“守箱待雹”——一旦看到了气象局发布的冰雹预警，就提前备好收集箱。“结果总是不尽如人意。大部分时候，收集到的冰雹直径都在一厘米以下，很快就融化了。”林翔宇说，意识到自己的收集力量有限，课题组就萌生了向社会征集的想法。

细读“征集令”会发现，课题组会特别注明，希望志愿者能记录下收集冰雹的详细时间和地点。林翔宇说，通过这些定位，课题组可以更准确地对比气象观测资料，研究冰雹的生长过程。

可观的成果

破解谜团

未来提高预报精准度

为了避免同位素交换和化学污染，课题组接收到达标的样本后，会将其转移到真空密封袋中。之后，科研冰雹会一直住在零下25摄氏度的冰箱中。

“一系列冰雹的科研成果已经亮相。”林翔宇说，今年，他就以第一作者的身份，发布了课题组在“追踪冰雹垂直生长轨迹的同位素分析”方面的研究成果。

“传统理论认为，冰雹内部交替出现的透明和不透明生长层产生于冰雹在云内上下往复运动的过程，可是冰雹风暴内的强对流环境阻碍了对增长轨迹的直接追踪，使得这一理论缺少直接观测的验证。”他解释，该研究通过追踪冰雹内部主要的氢同位素和氧同位素的分布情况，反演出了冰雹的垂直增长轨迹，帮助科研人员更好地理解冰雹的形成和生长过程。

研究发现，冰雹增长主要发生在零下30摄氏度至零下10摄氏度之间，与之对应的距地表高度大概在5.5千米至9.5千米的区间内。林翔宇说：“冰雹的形成高度要高于降雨的形成高度，低于飞机巡航的高度。在这个‘最佳温度区’中，过冷水含量丰沛，具备冰雹增长适宜的低温环境。”

同时，课题组还证明了，垂直方向的上下循环增长并不是冰雹变大的唯一方式。“冰雹中交替出现的透明与不透明生长层并不意味着冰雹在垂直方向一定经历了循环往复的增长过程，而更可能源于冰雹在水平方向上穿越了对流云的不同区域。” 林翔宇说。

研究还揭秘了大冰雹的形成过程。“直径大于25毫米的大冰雹通常需要经历显著的上升运动过程，而较小冰雹则通常直接下落。”林翔宇说，这种向上的增长过程使冰雹能在“最佳温度区”内停留更长时间，从而捕获更多过冷水滴，因此长得更壮实。另外，课题组对冰雹中不可溶颗粒物的分析表明，不可溶气溶胶主要有沙尘、有机物和生物蛋白3类。

随着科研冰雹的数量不断增长，课题组希望通过同位素分析，结合冰雹不可溶颗粒物观测和水溶性离子分析，弥补对流云内冰雹增长直接观测的缺失，辅助气象部门对冰雹天气开展更及时、准确的预报。

“‘冰雹换玛瑙’的科学活动会一直进行下去，希望能多收集一些以前空白区域的冰雹样本。”张庆红呼吁，希望更多人能帮助科研人员收集到适宜研究的冰雹。随着技术和设备的发展，冰雹的DNA必将被破解。 本报记者 何蕊

来源：北京日报客户端