冬奥会|北京冬奥会 这样实现用雪自由


80%—90%
雪上项目对气候和场地的要求十分严格 , 为了保证雪上项目的顺利进行 , 本届冬奥会80%—90%的比赛场地用雪都采用人造雪 , 通过我们的自力更生实现了冬奥会的用雪自由 。
2022年北京冬奥会正在如火如荼地进行中 , 在冬奥会的七大项目中 , 滑雪项目将产生55枚金牌 , 占北京冬奥会总金牌数的一半 。 运动员们从白雪皑皑的雪道滑下 , 或蜿蜒穿行 , 或起跳旋转在空中完成各种高难度动作 , 这样的场景让观众们看得热血沸腾 。
雪上项目对气候和场地的要求十分严格 , 为了保证雪上项目的顺利进行 , 本届冬奥会80%—90%的比赛场地用雪都采用人造雪 , 通过我们的自力更生实现了冬奥会的用雪自由 。
冬奥比赛用雪不靠天吃饭
其实 , 目前全世界大多数滑雪场 , 都采用天然雪和人造雪相结合的方式 。 北京理工大学副教授张海洋在接受科技日报采访人员采访时介绍 。
据了解 , 在温哥华、索契以及平昌等地举行的冬奥会都大量采用了人造雪 。 特别是在2018年平昌冬奥会中 , 人造雪用量占到了总使用雪量的90% 。
为什么冬奥比赛会用到如此之多的人造雪呢?
张海洋指出 , 自然条件下产生的新降雪、融化后重新凝结的雪、长期堆积的雪等物理特性各不相同 , 而这会影响其性状 。 国际滑雪联合会(以下简称国际雪联)对不同项目的竞赛雪道都设定了相应的技术指标 , 以保证比赛的公平性和安全性 , 雪的性状稳定对雪道而言十分重要 。
相比物理特性更为多变的天然雪 , 人工造雪可控性更高 。 人造雪经过挤压、平整、注水后 , 更容易被制成可供比赛的雪道 。
张海洋举例说 , 比如崇礼万龙滑雪场的U型槽场地 , 根据冬奥会比赛要求 , 其雪槽的长度要达到150至170米 , 宽度要达到19至22米 , 深度则要到6.7米、坡度要达到17至18度 。 要想塑造出这样一个场地 , 不仅需要大量的雪 , 而且为了精准的坡度 , 还要控制好雪的湿度 。 场地工作人员会检测雪的含水量 , 只有将含水量控制在合适的范围内 , 才可保证在一定的温度下 , U型槽场地能一直保持这个形状、不产生形变 。 张海洋说 。
此外 , 冬奥会在短时间内的耗雪量较大 , 光靠老天爷赏饭吃显然不靠谱 。
在1980年举行的美国普莱西德湖冬奥会上 , 人造雪第一次出现在了冬奥会场地 , 就是因为这年冬季 , 普莱西德湖雪量少的缘故 。
国际雪联文件《2022年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪场地设计要求》指出 , 滑雪障碍追逐赛道需保证约71500立方米的雪量 , 当这一数字加上融化系数后 , 将达到107200立方米 。 即使是面积较小的大跳台赛道 , 也需维持至少11000立方米雪量 。
张海洋说 , 这么大的用雪量 , 单靠运输 , 成本实在太高 。 若靠自然下雪 , 需要连续不间断地下几十天的大雪 。 而且滑雪场地每天都需要塑型维护 , 也需要大量的储备雪 , 因此一定要人造雪来帮忙 。
人造雪用料有两大要求
造这么多的人造雪需要大量时间 , 因此本届冬奥会为了保障赛事用雪 , 很多冬奥滑雪场从2021年11月底就开始进行人工造雪 , 造雪时间持续到2022年1月 。 张海洋说 , 人工造雪的重要工具就是造雪机 , 它可以模仿天然降雪的过程 , 将水变成雪 , 但和天然成雪过程有所区别 。
张海洋介绍 , 天然状态下 , 天上的水汽变成雪必须具备两个条件:一是要有一定的水汽饱和度(即0摄氏度以下的冷云) , 二是必须有凝结核 。 当冷云中的小水滴遇到空气中的尘埃颗粒 , 此时便会形成冰晶;冰晶逐渐增大 , 当其重量达到一定程度就能克服空气的浮力 , 从天空中飘落下来 , 变成雪花 。