雪務保障技術 讓北京冬奧會實現“用雪自由”

科技冬奧進行時

進入倒計時100天之後，北京2022年冬奧會離我們越來越近。

“雪務保障是冬奧會籌辦的基礎工作，事關雪上項目賽事能否成功舉辦的關鍵，不允許有任何閃失。”中國科學院西北生態環境資源研究院研究員王飛騰在接受科技日報記者採訪時表示，國家重點研發計劃——科技冬奧“賽事用雪保障關鍵技術研究與應用示範”專項從造雪、保雪、儲雪三個方面進行攻關，讓冬雪夏用成為可能，確保北京冬奧會“用雪自由”。

為高山滑雪造一條合格的“塑膠跑道”

冰與雪是冬奧會的“靈魂”，打造優質的冰雪賽道，可為運動員創造佳績提供先天條件，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的比賽，滑雪競技項目使用的幾乎全部是人工造雪。究其原因，人工造雪時間可控，只要温度低於零攝氏度，造雪機就可以工作，擺脱了靠天吃飯的風險。更重要的是，人工造雪可實現粒徑、含水量、硬度的改變，滿足不同比賽場地需求，適合大多數雪上比賽項目。

但是，在2016年以前，中國造不出一條合格的“冰狀雪”賽道。不光如此，當時國內的很多專家甚至都沒聽説過“冰狀雪”這個概念。

“‘冰狀雪’指的是滑雪場雪質的一種形態，雪的密度很大，可達0.65克每立方厘米，主要用於減小賽道表面對於滑雪板的摩擦力。可以説，冰狀雪賽道就是高山滑雪項目的‘塑膠跑道’。”王飛騰告訴科技日報記者，“冰狀雪”的製作質量對提高運動員的成績及滑雪的舒適感，保護運動員的身體，延長運動壽命有着十分重要的作用。

“我國雪務工作的相關研究起步較晚、科研基礎薄弱，而且面臨很多國外技術封鎖。”王飛騰表示，高質量“冰狀雪”生產曾困住了中國的冰雪產業。

在此背景下，中國科學院冰凍圈科學國家重點實驗室牽頭，聯合國內從事冰雪技術研究、冰雪教學、雪務規劃、滑雪設備製造公司等，組成中國自己的科研項目團隊，向製造中國自己的“冰狀雪”發起攻關。

經過大量的觀測和試驗，王飛騰團隊建立了北京延慶、張家口賽區製造“冰狀雪”的屬地參數，從機理上搞清楚優質雪道的雪質要求。而且，藉助注水、壓實成套制雪工藝，團隊成功製造出符合大陸性季風區的合格“冰狀雪”。

為應對極端天氣變化出高招

北京冬奧會面臨的另一項挑戰：近二十年首次在大陸性季風地區舉辦，由此帶來的問題是，如何應對冬春交替期容易出現的極端天氣。

如果遇到下雪天，密度鬆軟的天然雪會使賽道雪質發生變化，需要壓雪機重新壓實，再利用自主研發的雪硬度儀快捷檢測，保障比賽迅速恢復。同時，冬奧會也最怕下雨，雨水會使滑雪賽道表層結冰，比賽變得危險異常，此時需要對賽道進行整飾，保障雪質合格。

此外，春季的北京與河北張家口還會遇上沙塵天氣，一旦沙塵暴爆發，不光賽道雪質會大大下降，轉播的視屏景觀也會變差，怎麼辦呢？

王飛騰團隊想到的辦法是“儲雪”——在冬天温度非常低的時候，提前把雪造好，然後找一個平整的場地將雪儲存起來，經過漫長的春夏秋三季，待到次年初冬再進行使用。

這個想法並不是天方夜譚。在科技冬奧“賽事用雪保障關鍵技術研究與應用示範”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，經過整個夏季的“考驗”，大概60%的雪被儲存下來。

“在沒接觸冬奧會之前，我國很少有人能想到原來雪還能夠儲存起來，而且這項技術不光能服務冬奧會，還為冰川保護提供了科技支撐。”王飛騰説。

在2020年和2021年的夏季，項目團隊將儲雪技術應用到我國四川達古冰川的保護，王飛騰告訴科技日報記者，去年的實驗非常好，短短兩個月可以減緩接近70%的冰川消融，冰川的厚度可以增厚一米左右。