◆ 何 亮

北京冬奧會將于2022年2月4日如約開賽。雪務(wù)保障是冬奧會籌辦的基礎(chǔ)工作，國家重點研發(fā)計劃——科技冬奧“賽事用雪保障關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用示范”專項從造雪、保雪、儲雪三個方面進行攻關(guān)，讓冬雪夏用成為可能，確保北京冬奧會“用雪自由”。

為高山滑雪造就合格“塑膠跑道”

冰與雪是冬奧會的“靈魂”，打造優(yōu)質(zhì)的冰雪賽道不僅能為運動員創(chuàng)造佳績提供先天條件，還能提升競速比賽的激烈程度。

國際競賽特別是冬奧會的比賽，滑雪競技項目均采用人工造雪來實現(xiàn)。究其原因，人工造雪時間可控，在溫度低于0攝氏度時，造雪機便開始工作。更重要的是，人工造雪可實現(xiàn)粒徑、含水量、硬度的改變，滿足不同比賽場地的需求，適合大多數(shù)雪上比賽項目。

圖1 造雪機正在造雪

“冰狀雪”是指滑雪場雪質(zhì)的一種形態(tài)，雪的密度可達0.65克每立方厘米，主要用于減小賽道表面對滑雪板的摩擦力?？梢哉f，冰狀雪賽道就是高山滑雪項目的“塑膠跑道”?！氨鶢钛钡馁|(zhì)量對提高運動員的成績及滑雪的舒適感等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，面臨很多國外技術(shù)封鎖，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)國家重點實驗室牽頭，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)備制造公司等，組成我國自己的科研項目團隊，向制造中國自己的“冰狀雪”發(fā)起攻關(guān)。

圖2 制作滑雪賽道

圖3 雪務(wù)工作者在云頂滑雪場研制冰狀雪賽道

經(jīng)過大量觀測和試驗，雪務(wù)工作研究者建立了北京延慶、張家口賽區(qū)制造“冰狀雪”的屬地參數(shù)，從機理上探究了優(yōu)質(zhì)雪道的雪質(zhì)要求，借助注水、壓實成套制雪工藝，團隊成功制造出符合大陸性季風(fēng)區(qū)的合格“冰狀雪”。

為應(yīng)對極端天氣變化出高招

北京冬奧會面臨的另一項挑戰(zhàn)是冬奧會首次在大陸性季風(fēng)地區(qū)舉辦，由此帶來的問題是，如何應(yīng)對冬春交替期容易出現(xiàn)的極端天氣。如果遇到下雪天，松軟的天然雪會使賽道雪質(zhì)發(fā)生變化，需用壓雪機重新壓實，再利用自主研發(fā)的雪硬度儀快捷檢測，讓比賽迅速恢復(fù)。

同時，冬奧會也最怕下雨，雨水會使滑雪賽道表層結(jié)冰，致使比賽變得危險異常，此時需要對賽道進行整飾，保障雪質(zhì)合格。此外，春季的北京與河北張家口還可能遇上沙塵天氣，一旦爆發(fā)沙塵暴，不光賽道雪質(zhì)會有所下降，轉(zhuǎn)播的視頻景觀也會深受影響。

于是，雪務(wù)工作者開始了“儲雪”實驗，在冬天溫度非常低的時候，提前把雪造好并將雪儲存起來，經(jīng)過春、夏、秋三季到次年初冬再使用。這個想法并不是天方夜譚。在科技冬奧“賽事用雪保障關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用示范”專項支持下，2017年，項目團隊全程參與北京冬奧組委在延慶石京龍滑雪場開展的儲雪試驗，經(jīng)過整個夏季的“考驗”，有大概60%的雪被儲存下來。

圖4 延慶石京龍滑雪場儲雪試驗

儲雪技術(shù)不光能服務(wù)冬奧會，還為冰川保護提供了科技支撐。近兩年的夏季，項目團隊將儲雪技術(shù)應(yīng)用到我國四川達古冰川的保護工作中，短短兩個月時間實現(xiàn)減緩接近70%的冰川消融，促使冰川增厚一米左右。