牙科诊所的扫描仪首次制作出大冰雹内部结构的高分辨率3D图像。这些详细的视图可以帮助研究人员更好地预测哪些风暴会产生这些破坏性冰块。相关论文近日发表于《环境科学前沿》。

2022年西班牙的一场毁灭性风暴产生了直径达12厘米的大冰雹。

图片来源：Tomeu Rigo Ribas

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“第一个结果令人印象深刻。”西班牙加泰罗尼亚气象局的Carme Farnell-Barqué说，“我们不用打碎冰雹就能看到其内部，还可以看到不同的层、不同的密度。”

这些冰雹是在2022年袭击西班牙东北部的一场强烈风暴中落下的，造成一名儿童死亡，数十人受伤，损失达数百万美元。最大的冰雹直径为12厘米，大约是网球大小的两倍。

风暴过后几天，Farnell Barqué和同事四处询问是否有人保留了一些冰雹。他们收集到14块直径达8.5厘米的冰雹，人们把它们装在塑料袋存放在冰箱里。

在风暴中，当过冷水层聚集在最初的胚胎冰粒上时会形成冰雹。冰层的形状和密度可以揭示冰雹生长过程的细节。但通常情况下，研究人员只能通过用热刀切开单个冰雹来研究几个横截面。

在这种情况下，Farnell Barqué的一位牙科医生朋友建议，研究人员可以使用CT扫描仪来揭示冰雹完整的内部结构，而牙科诊所里有这样的扫描仪。

该团队扫描了其中3块冰雹，生成了数百个横截面，并显示了每块冰雹中密度的变化。一些细节令人惊讶，例如，虽然冰雹是球形的，但它们的核位于远离中心的地方。Farnell-Barqué说，这表明冰雹最厚的部分是在它下落时形成的，而不是在风暴的上升气流中不同高度之间循环形成的。

加拿大北部冰雹项目的Julian Brimelow表示，他们已经用这种方法扫描了其他一些小型冰雹，但来自西班牙的冰雹要大得多。“这很重要，因为我们仍然不确定雷暴中冰雹是如何以及在哪里增长到如此惊人的规模。”

对冰雹更好的理解可以提高未来对风暴中形成冰雹大小的预测。加泰罗尼亚气象局的Tomeu Rigo说：“我们可以将每一层增长的部分与雷暴演变的雷达数据联系起来，然后就有可能将其与新的雷暴联系起来，并将我们的结果预测到未来。”

“我们还需要研究更多冰雹。”美国中央密歇根大学的John Allen说，他计划于2025年在美国大平原进行一次大规模的冰雹收集调查。“问题是，这种方法对于大量的石头是否可行？”