冰雹指直径大于5 mm的球状或不规则形状的冰粒降水（WMO定义），是全球降水系统的重要组成部分。由于具有空间尺度小、分布范围广、突发性强和可预报性低等特点，冰雹是全球关注的高影响天气之一。IPCC-AR5报告中提到冰雹等小尺度灾害天气现象在气候变暖背景下的变化趋势为低信度，主要原因之一是受观测条件限制，我们缺乏冰雹在对流云中增长的直接观测事实，特别是气溶胶在冰雹深对流云中的分布信息。但是上述信息有可能被“冻结”在冰雹粒子中，如果将冰雹样本收集到实验室中进行化学组分定量分析，有助于研究突破瓶颈。

王宁练教授团队的李潇斐老师与北京大学张庆红教授、周立平教授团队合作定量分析了2016年收集于广西大新县的一个直径为50 mm的大冰雹样本的8种水溶性离子浓度和2种水的稳定同位素含量随雹粒分层分布情况，发现它们从最内层至最外层均呈现“V”型分布，这表明强冰雹云内化学物质的分布特征可能与冰雹粒子在云内的生长过程有联系。水溶性离子浓度的分布表明云内气溶胶可能参与云内水汽凝结物核化过程和碰并清除过程，水的稳定同位素含量分布则表明了冰雹运动轨迹与云内水汽分布特征的关联，两者共同佐证了该雹粒在云内的倒“V”型轨迹，并进一步通过数值模式模拟验证了该分布及冰雹运动轨迹。该研究提出关于冰雹分层化学分析的两个创新点：1）冰雹在云中的运动轨迹可由其反演；2）云中气溶胶的分布特征亦可。该成果已在中科院SCI一区TOP期刊Science Bulletin发表。

图1 倒“V”冰雹轨迹及冰雹水溶性离子浓度和同位素含量随冰雹半径分布

原文来源：https://doi.org/10.1016/j.scib.2020.04.034