大如鸡蛋的冰雹，威力到底有多大？

图源：冀州融媒

就在6月12日北京密云等地遭受冰雹袭击，大的如鸡蛋一般，当然破坏力也不小，有网友称汽车玻璃都被砸出好多洞来，看起来损失不小。

图源：冀州融媒

汽车玻璃到底能抗多大的冰雹冲击，你知道吗？很多网友估计也很想知道，假如扛不住，又该怎么办呢？小编就从科学角度上，给大家分析一下。

冰雹是怎么产生的？

和雨、雪一样，冰雹也是从云里落下来的。不过，能产生冰雹的只有发展特别旺盛的积雨云。先看看云是怎么形成的。从地面上的空气受热会变轻而上升，在上升过程中由于大气压逐渐降低，热空气团开始膨胀，但是膨胀需要消耗能量，于是热空气团的温度会随之降低，大概规律是每上升100米会降低1℃。

当然空气团中不仅仅有空气，还包含着水蒸气。由于越往上温度越低，空气团中就装不下那么多水蒸气了，此时多余的水蒸气就凝结成了小水滴，当达到温度低于0℃的高度的时候，就变成了小冰晶，于是这些水滴和冰晶凑在一起，这就是我们看到的白云。

对于能形成冰雹的积雨云，也叫冰雹云，它有自己的特点，自下而上一般分成三层，越往上温度越低。这种云中的气流十分强盛，而且在云前进的方向会有一股特别强大的上升气流自下而上穿透云层，同时还有一股下沉气流自云中层进入，在云底流出。冰雹往往在上升气流进入冰雹云中层的位置开始生成，但是强大的上升气流托着它，并不会落下来，之后冰雹体积足够大才落下。

冰雹一般直径在0.5~2厘米，但也会出现直径几十厘米的大冰雹，只是十分罕见。由于冰雹形成的过程特点，所以往往分成多层，一般是3~5层。其实冰雹并不是一种，按体型大小大体有4种，大家常说的冰雹直径在5毫米以上，质地比较硬，是一个实心冰块，落地后会反弹，这种危害性最大。

图源：新京报

冰雹的危害有多大？

不少网友认为：冰雹在几公里至十几公里的云层中形成后降落下来，速度是越来越大的，离地越高落地速度就越大。其实这种理解是错误的，因为冰雹在下降过程中，还受到大气阻力，最开始下降时速度越来越大，但大气阻力随着速度增大而迅速增大，最后空气阻力与重力相等，方向相反，所以冰雹增速下降一段时间后，很快就接近匀速降落到地面。

不同密度、不同大小的冰雹落地速度也不一样，一般规律是：粒径越大、密度越大，落地速度越大。

比如此次北京密云遭遇的鸡蛋大小的冰雹，我们按直径约为5厘米，密度约为900kg/m³来考虑（质量约60克），那么它的落地速度达到每秒32米，落地时具有的能量可以通过公式½（mv²）计算为30焦耳。

汽车玻璃的抗冲击能力有多大？

按照我国的标准《机动车玻璃安全技术规范》GB 9656-2021要求，汽车的前风窗和其它位置的玻璃要不具备抗冲击能力和抗穿透性能，使用的玻璃类型有夹层安全玻璃、塑玻复合材料、钢化安全玻璃等。

在我国推荐国家标准《汽车安全玻璃试验方法 第1部分：力学性能试验》GB∕T 5137.1-2020中，对抗冲击能力和抗穿透性能有明确的测试方法。在抗冲击实验中，使用质量为227克±2克，直径约为38毫米的淬火钢球。需要在不同高度上垂直降落在不同玻璃试样上，一般要求试样不能被穿透，但是允许有裂纹或裂缝。

对于前风窗常采用夹层安全玻璃、塑玻复合材料，在低温试验时冲击高度为8.5米，据此按照动能势能转化，可以计算试验钢球（质量约227克）垂直击中试样玻璃时的速度v=（2gh）^½=13米/秒，此时具有的动能大约是19焦耳。

虽然冰雹降落时并不是垂直击打前风窗，而是以一定角度撞击，但是撞击时的动能仍然是大于上述抗冲击试验允许的动能。所以汽车前风窗是扛不住大如鸡蛋的冰雹的损害的，其它车窗玻璃的性能相对更弱。

于是大家就想问小编了，那到底汽车玻璃能扛住多大的冰雹呢？我们仍然可以通过计算求得，当然最大的能量限值是19焦耳。还是按照上面的计算方法，依次求得不同直径，密度约为900kg/m³的冰雹颗粒的落地能量，如下：

①直径3.8厘米，落地动能约10.8焦耳

②直径2.5厘米，落地动能约2焦耳

③直径1.2厘米，落地动能约0.1焦耳

由此可见，直径大约在4厘米以下的冰雹一般不会对前风窗造成伤害。

能不能人工干预冰雹？

目前，人类可以比较精准地预测冰雹气象。在农业生产中，劳动人民积累了许多浅显易懂的经验。还有利用科学技术手段研究冰雹气象，有闪电计数器，最有利的识别工具还是雷达，用雷达可以定量观测云高、云厚、回波强度等等。

但是目前人类并没有十分有效的干预冰雹的工程措施。既然不能阻挡冰雹的到来，我们只能想办法降低冰雹带来的损害了。比如，怎么防止直径大于5厘米的冰雹砸坏车窗，广大的劳动人民还是有方法的，那就是给车玻璃盖棉被。大家不要笑，通过几厘米厚的松软棉层的缓冲，可以泄去一部分冰雹的冲击力，那么车窗就安全了。

还有人使用泡沫板，也是很有效的办法。

实在不行，盖上点纸箱，也能勉强凑合吧。