何亮

北京2022年冬奧會(huì)離我們越來越近。雪務(wù)保障是冬奧會(huì)籌辦的基礎(chǔ)工作，事關(guān)雪上項(xiàng)目賽事能否成功舉辦。為了確保北京冬奧會(huì)用雪，科技冬奧“賽事用雪保障關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用示范”專項(xiàng)從造雪、保雪、儲(chǔ)雪三個(gè)方面攻關(guān)，讓冬雪夏用成為可能。

優(yōu)質(zhì)的冰雪賽道，可為運(yùn)動(dòng)員賽出好成績創(chuàng)造條件，又在客觀上增加了競速比賽的激烈程度。國際競賽特別是冬奧會(huì)的比賽，滑雪競技項(xiàng)目使用的幾乎全部是人工造雪。這是因?yàn)?，人工造雪時(shí)間可控，只要溫度低于零攝氏度，造雪機(jī)就可以工作，擺脫了“靠天吃飯”的風(fēng)險(xiǎn)。更重要的是，人工造雪可實(shí)現(xiàn)粒徑、含水量、硬度的改變，滿足不同比賽場地需求，適合大多數(shù)雪上比賽項(xiàng)目。

北京冬奧會(huì)雪務(wù)保障的首要任務(wù)，便是為高山滑雪項(xiàng)目打造一條合格的“塑膠跑道”——“冰狀雪”賽道。“冰狀雪”指的是滑雪場雪質(zhì)的一種形態(tài)，雪的密度很大，可達(dá)0.65克每立方厘米，主要用于減小賽道表面對于滑雪板的摩擦力。“冰狀雪”的制作質(zhì)量對提高運(yùn)動(dòng)員的成績及滑雪的舒適感，保護(hù)運(yùn)動(dòng)員的身體，延長運(yùn)動(dòng)壽命有著十分重要的作用。

我國雪務(wù)工作的相關(guān)研究起步較晚、科研基礎(chǔ)薄弱，高質(zhì)量“冰狀雪”生產(chǎn)曾困住了中國的冰雪產(chǎn)業(yè)。在此背景下，中國科學(xué)院冰凍圈科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室牽頭，聯(lián)合國內(nèi)從事冰雪技術(shù)研究、冰雪教學(xué)、雪務(wù)規(guī)劃、滑雪設(shè)備制造等領(lǐng)域的單位和公司，組成科研項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，向制造中國自己的“冰狀雪”發(fā)起攻關(guān)。經(jīng)過大量的觀測和試驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)建立了北京延慶、張家口賽區(qū)制造“冰狀雪”的屬地參數(shù)，從機(jī)理上搞清楚優(yōu)質(zhì)雪道的雪質(zhì)要求，成功制造出適應(yīng)大陸性季風(fēng)氣候特點(diǎn)的合格“冰狀雪”。

大陸性季風(fēng)氣候區(qū)冬春交替期容易出現(xiàn)的極端天氣，也是北京冬奧會(huì)面臨的一項(xiàng)挑戰(zhàn)。如果下雪，密度松軟的天然雪會(huì)使賽道雪質(zhì)發(fā)生變化，需要壓雪機(jī)重新壓實(shí)，再利用自主研發(fā)的雪硬度儀快捷檢測，保障比賽迅速恢復(fù)。如果下雨，雨水會(huì)使滑雪賽道表層結(jié)冰，比賽變得危險(xiǎn)異常，需要對賽道進(jìn)行整飾，保障雪質(zhì)合格。此外，如果遇上沙塵天氣，不光賽道雪質(zhì)會(huì)大大下降，轉(zhuǎn)播的視頻景觀也會(huì)變差。

要解決這些問題，“儲(chǔ)雪”是一個(gè)方法，即在冬天溫度非常低的時(shí)候，把雪造好、儲(chǔ)存起來，待到次年初冬再使用。2017年北京冬奧組委在延慶石京龍滑雪場開展儲(chǔ)雪試驗(yàn)，經(jīng)過整個(gè)夏季的“考驗(yàn)”，大概60%的雪被儲(chǔ)存下來，從而為應(yīng)對極端天氣變化提供了保障。其實(shí)，儲(chǔ)雪技術(shù)不光能服務(wù)冬奧會(huì)，還能為冰川保護(hù)提供科技支撐。比如，2020年和2021年夏季，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將儲(chǔ)雪技術(shù)應(yīng)用到四川達(dá)古冰川的保護(hù)，短短兩個(gè)月可以減緩接近70%的冰川消融，冰川的厚度可以增厚1米左右。

◎ 來源|科技日報(bào)