隨著2022年2月4日冬奧會(huì)的正式舉辦，北京光榮地成為了歷史上第一個(gè)“雙奧之城”，吸引了世界各國(guó)廣泛的關(guān)注。但是在成功的背后，其實(shí)隱藏了常人不知道的艱辛。與夏季舉辦的奧運(yùn)會(huì)相比，冬奧會(huì)需要的不僅是達(dá)標(biāo)的溫度，還要有特定的環(huán)境，也就是用于舉辦

隨著2022年2月4日冬奧會(huì)的正式舉辦，北京光榮地成為了歷史上第一個(gè)“雙奧之城”，吸引了世界各國(guó)廣泛的關(guān)注。但是在成功的背后，其實(shí)隱藏了常人不知道的艱辛。

與夏季舉辦的奧運(yùn)會(huì)相比，冬奧會(huì)需要的不僅是達(dá)標(biāo)的溫度，還要有特定的環(huán)境，也就是用于舉辦比賽的冰與雪。那么，舉辦比賽的工作人員如何確保比賽時(shí)有足夠的冰雪？這些冰雪又該如何儲(chǔ)存呢？

人工造雪的必要性

中國(guó)在2021年的平均氣溫約為10.7℃，這也是從1961年至今溫度最高的一年。這意味著北京舉辦冬奧會(huì)時(shí)自然降雪的可能性變小，給冰雪項(xiàng)目的順利進(jìn)行帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。

當(dāng)然，降雪量也不是越多越好。降雪量不足會(huì)使運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目無(wú)法開展，降雪量過(guò)多也不利于運(yùn)動(dòng)員的發(fā)揮，同時(shí)還妨礙交通和人們的正常生活。

除此之外，自然降雪具有很大的不穩(wěn)定性，而且還非常松軟。在運(yùn)動(dòng)員滑雪的過(guò)程中，賽道上的雪可能會(huì)因?yàn)槟Σ翜囟壬呋蛘哌\(yùn)動(dòng)幅度過(guò)大而融化。雪的硬度發(fā)生變化之后，正在比賽的運(yùn)動(dòng)員一不留神便會(huì)陷入雪中，突如其來(lái)的摔倒甚至?xí)o運(yùn)動(dòng)員的職業(yè)生涯帶來(lái)不可挽回的傷害。

因此，人工造雪在冬奧會(huì)的舉辦中是必不可少的。人工造雪可以克服自然雪的弊端，還能人為控制需求的雪量，是最好的選擇。

然而因?yàn)橹袊?guó)很少舉辦大型的冰雪運(yùn)動(dòng)，在人工造雪的核心技術(shù)上一直很難突破，甚至在2016年之前，中國(guó)連一條符合要求的專業(yè)比賽賽道都沒辦法建造。那么，人工造雪究竟難在什么地方？

造雪技術(shù)的核心要求

人工雪又稱冰狀雪，它比自然雪的密度更大，融化的速度也更慢，由它鋪就的賽道也結(jié)實(shí)得多，更符合專業(yè)比賽的要求。

而用于造雪的機(jī)器不難制造，它的造雪原理也很好理解。那就是把溫度低于5℃的冷水與壓縮之后的空氣混合到一起，然后利用零下25℃的蒸發(fā)器為容器，使混合物結(jié)冰。最后將冰塊切碎，與空氣一同噴出，這樣就得到了比賽需要的人工雪。

可是，既然造雪機(jī)的原理如此簡(jiǎn)單，為什么中國(guó)一直無(wú)法擁有獨(dú)立自主的造雪技術(shù)呢？

其實(shí)，人工造雪主要難在對(duì)“雪”的要求十分苛刻。如果造出來(lái)的雪顆粒過(guò)大，給人們的感覺就像石子鋪起來(lái)的路的一樣。因?yàn)槁访娲植?，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的參賽人員很容易摔倒。如果造出來(lái)的雪顆粒過(guò)小，就會(huì)變得如同自然雪一般，太過(guò)松軟，這同樣會(huì)使運(yùn)動(dòng)員受傷。

可是，想要成功造出符合要求的人工雪很難，這一直是我國(guó)造雪機(jī)器更新?lián)Q代需要滿足的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

要知道，在2021年之前，如果中國(guó)要舉辦冰雪運(yùn)動(dòng)會(huì)的話，需要西方專家對(duì)賽道用雪進(jìn)行檢測(cè)，不過(guò)這些專家只會(huì)告訴我們合格還是不合格，至于核心技術(shù)與評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)卻是無(wú)論如何也不肯透露一個(gè)字。

只是本次北京冬奧會(huì)的成功舉辦讓世界喝彩，也讓這些西方專家大為震撼，中國(guó)對(duì)人工造雪技術(shù)的研究從一無(wú)所知到成功掌握，只花了五年的時(shí)間。

中國(guó)攻克人工造雪技術(shù)

為了擁有屬于我們自己的人工造雪技術(shù)，不被西方“卡脖子”，中國(guó)科學(xué)院在2017年特意組成了一支科研團(tuán)隊(duì)。在院士秦大河等人的帶領(lǐng)下，全力研究攻克這一核心技術(shù)，爭(zhēng)取為2022年北京冬奧會(huì)的順利舉辦提供強(qiáng)有力的用雪保障。

眾人斗志滿滿，但是研究過(guò)程中的艱辛卻難以忽略。

首先，造雪機(jī)的運(yùn)行條件很嚴(yán)苛，對(duì)溫度、濕度都有要求。溫度要在零下5℃到零下15℃之間，空氣濕度要保持在80%以下，最好還要有輕微的風(fēng)吹過(guò)。這意味著我們的科研人員必須在室外進(jìn)行造雪機(jī)的試驗(yàn)、觀察和檢測(cè)。

不僅如此，冬奧會(huì)除了花樣滑冰、短道速滑等冰上運(yùn)動(dòng)，還有滑雪運(yùn)動(dòng)?；┡艿赖奶厥庑栽谟谒?strong>一般選在有一定坡度且海拔較高的地方，所以如何均勻地將人造雪鋪滿賽道也是一個(gè)難題。更別說(shuō)每一條合格的冰狀雪賽道，都要經(jīng)歷幾十次甚至上百次的鋪雪壓實(shí)、注水結(jié)冰的工序。

但是我們的科研人員并沒有因?yàn)榄h(huán)境的惡劣就松懈，甚至每天工作到天黑才休息，日復(fù)一日。他們忽略了手上的凍瘡，不顧被口罩勒出深深痕跡的臉，克服難以忍受的高原反應(yīng)，堅(jiān)持奔赴在研究的一線。

這才使中國(guó)在五年的時(shí)間里，從無(wú)到有，精準(zhǔn)地掌握了人工造雪技術(shù)，并且還能根據(jù)不同比賽的賽道需求造出直徑不同、密度不同、含水量不同的人工雪。與此同時(shí)，中國(guó)儲(chǔ)存雪的方式與技術(shù)也在不斷進(jìn)步和創(chuàng)新。

中國(guó)高效儲(chǔ)存人工雪

有了造雪的機(jī)器還不夠，為了應(yīng)對(duì)比賽中可能出現(xiàn)的種種情況，我們必須做好二手準(zhǔn)備，那就是提前儲(chǔ)存好一定數(shù)量的雪。

但是，雪的儲(chǔ)存成本是非常高的。首先是冷庫(kù)的選址，必須選在離比賽場(chǎng)地較近的地方，方便雪的運(yùn)輸。其次，一座5S級(jí)的滑雪比賽場(chǎng)地至少需要1.8萬(wàn)立方米的雪，這就意味著冷庫(kù)每天都要消耗大量的電力來(lái)保證雪的制冷條件。最后，冷庫(kù)的建造還需要大量的人力、物力和財(cái)力，后期的維護(hù)工作成本更是難以估計(jì)。

中國(guó)為了解決雪的儲(chǔ)存問(wèn)題，北京冬奧會(huì)組委會(huì)派遣了一支雪務(wù)公關(guān)團(tuán)隊(duì)。在王飛騰等人的領(lǐng)導(dǎo)下，其團(tuán)隊(duì)20多名成員決定將雪的主要儲(chǔ)存場(chǎng)地放在首鋼滑雪大跳臺(tái)。

他們儲(chǔ)存雪的時(shí)候?qū)⑵涠殉缮角鹜疗碌男螤睿?strong>用不同種類的物品覆蓋在雪上，再觀察哪種方案下的雪受太陽(yáng)光照和氣象變化的影響最小，由此選出最合適的儲(chǔ)雪材料。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)，他們最終發(fā)現(xiàn)“土工布+泡沫塑料”這一組合是最實(shí)用，成本最低的。

除此之外，因?yàn)椤巴凉げ?人工塑料”可以有效減緩雪的融化速度，科研人員就想到將這一模式運(yùn)用到保護(hù)冰川的實(shí)踐中去。這樣既保護(hù)了我國(guó)的冰川生態(tài)環(huán)境，還做到了綠色發(fā)展與可持續(xù)發(fā)展。

總結(jié)

歷經(jīng)五年的時(shí)間，1800多個(gè)日夜的辛苦研究，中國(guó)又掌握了一項(xiàng)技術(shù)的核心要求，而且做得比想象中的更好。目前，中國(guó)還可以根據(jù)不同的要求，造出不同顆粒的人工雪，而且還研發(fā)出了更高效節(jié)能的儲(chǔ)雪方法和技術(shù)。

2022年2月北京冬奧會(huì)的成功舉辦正是這一技術(shù)成功研發(fā)的最好呈現(xiàn)。相信在未來(lái)的發(fā)展中，只要我們堅(jiān)持走獨(dú)立自主的道路，保持自強(qiáng)不息的精神，不論遇到什么困難，我們都能克服，徹底擺脫在各個(gè)行業(yè)被西方國(guó)家“卡脖子”的場(chǎng)面！

參考資料:

氣水混合式制雪機(jī)造雪性能實(shí)驗(yàn)研究 陳愛強(qiáng)，劉斌，李斌 2020-2-07

降雪環(huán)境試驗(yàn)參數(shù)分析 郭騰，張穎，吳敬濤 2020年15期

作者：靜靜 校稿編輯：李子