北京冬奥会如何实现『用雪自由』

◆ 何 亮

北京冬奥会将于2022年2月4日如约开赛。雪务保障是冬奥会筹办的基础工作，国家重点研发计划——科技冬奥“赛事用雪保障关键技术研究与应用示范”专项从造雪、保雪、储雪三个方面进行攻关，让冬雪夏用成为可能，确保北京冬奥会“用雪自由”。

为高山滑雪造就合格“塑胶跑道”

冰与雪是冬奥会的“灵魂”，打造优质的冰雪赛道不仅能为运动员创造佳绩提供先天条件，还能提升竞速比赛的激烈程度。

国际竞赛特别是冬奥会的比赛，滑雪竞技项目均采用人工造雪来实现。究其原因，人工造雪时间可控，在温度低于0摄氏度时，造雪机便开始工作。更重要的是，人工造雪可实现粒径、含水量、硬度的改变，满足不同比赛场地的需求，适合大多数雪上比赛项目。

图1 造雪机正在造雪

“冰状雪”是指滑雪场雪质的一种形态，雪的密度可达0.65克每立方厘米，主要用于减小赛道表面对滑雪板的摩擦力。可以说，冰状雪赛道就是高山滑雪项目的“塑胶跑道”。“冰状雪”的质量对提高运动员的成绩及滑雪的舒适感等有着十分重要的作用。

我国雪务工作的相关研究起步较晚，科研基础薄弱，面临很多国外技术封锁，高质量“冰状雪”生产曾困住了中国的冰雪产业。在此背景下，中国科学院冰冻圈科学国家重点实验室牵头，联合国内从事冰雪技术研究、冰雪教学、雪务规划、滑雪设备制造公司等，组成我国自己的科研项目团队，向制造中国自己的“冰状雪”发起攻关。

图2 制作滑雪赛道

图3 雪务工作者在云顶滑雪场研制冰状雪赛道

经过大量观测和试验，雪务工作研究者建立了北京延庆、张家口赛区制造“冰状雪”的属地参数，从机理上探究了优质雪道的雪质要求，借助注水、压实成套制雪工艺，团队成功制造出符合大陆性季风区的合格“冰状雪”。

为应对极端天气变化出高招

北京冬奥会面临的另一项挑战是冬奥会首次在大陆性季风地区举办，由此带来的问题是，如何应对冬春交替期容易出现的极端天气。如果遇到下雪天，松软的天然雪会使赛道雪质发生变化，需用压雪机重新压实，再利用自主研发的雪硬度仪快捷检测，让比赛迅速恢复。

同时，冬奥会也最怕下雨，雨水会使滑雪赛道表层结冰，致使比赛变得危险异常，此时需要对赛道进行整饰，保障雪质合格。此外，春季的北京与河北张家口还可能遇上沙尘天气，一旦爆发沙尘暴，不光赛道雪质会有所下降，转播的视频景观也会深受影响。

于是，雪务工作者开始了“储雪”实验，在冬天温度非常低的时候，提前把雪造好并将雪储存起来，经过春、夏、秋三季到次年初冬再使用。这个想法并不是天方夜谭。在科技冬奥“赛事用雪保障关键技术研究与应用示范”专项支持下，2017年，项目团队全程参与北京冬奥组委在延庆石京龙滑雪场开展的储雪试验，经过整个夏季的“考验”，有大概60%的雪被储存下来。

图4 延庆石京龙滑雪场储雪试验

储雪技术不光能服务冬奥会，还为冰川保护提供了科技支撑。近两年的夏季，项目团队将储雪技术应用到我国四川达古冰川的保护工作中，短短两个月时间实现减缓接近70%的冰川消融，促使冰川增厚一米左右。