北京冬奧會如何實現『用雪自由』

◆ 何 亮

北京冬奧會將于2022年2月4日如約開賽。雪務保障是冬奧會籌辦的基礎工作，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范”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”。

為高山滑雪造就合格“塑膠跑道”

冰與雪是冬奧會的“靈魂”，打造優質的冰雪賽道不僅能為運動員創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。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”是指滑雪場雪質的一種形態，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。可以說，冰狀雪賽道就是高山滑雪項目的“塑膠跑道”。“冰狀雪”的質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。

我國雪務工作的相關研究起步較晚，科研基礎薄弱，面臨很多國外技術封鎖，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”發起攻關。

圖2 制作滑雪賽道

圖3 雪務工作者在云頂滑雪場研制冰狀雪賽道

經過大量觀測和試驗，雪務工作研究者建立了北京延慶、張家口賽區制造“冰狀雪”的屬地參數，從機理上探究了優質雪道的雪質要求，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是冬奧會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，松軟的天然雪會使賽道雪質發生變化，需用壓雪機重新壓實，再利用自主研發的雪硬度儀快捷檢測，讓比賽迅速恢復。

同時，冬奧會也最怕下雨，雨水會使滑雪賽道表層結冰，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，一旦爆發沙塵暴，不光賽道雪質會有所下降，轉播的視頻景觀也會深受影響。

于是，雪務工作者開始了“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“賽事用雪保障關鍵技術研究與應用示范”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

儲雪技術不光能服務冬奧會，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應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減緩接近70%的冰川消融，促使冰川增厚一米左右。