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科技冬奧進(jìn)行時

進(jìn)入倒計時100天之后，北京2022年冬奧會離我們越來越近。

“雪務(wù)保障是冬奧會籌辦的基礎(chǔ)工作，事關(guān)雪上項目賽事能否成功舉辦的關(guān)鍵，不允許有任何閃失。”中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院研究員王飛騰在接受科技日報記者采訪時表示，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(jìn)行攻關(guān)，讓冬雪夏用成為可能，確保北京冬奧會“用雪自由”。

為高山滑雪造一條合格的“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，可為運(yùn)動員創(chuàng)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，只要溫度低于零攝氏度，造雪機(jī)就可以工作，擺脫了靠天吃飯的風(fēng)險。更重要的是，人工造雪可實現(xiàn)粒徑、含水量、硬度的改變，滿足不同比賽場地需求，適合大多數(shù)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(dāng)時國內(nèi)的很多專家甚至都沒聽說過“冰狀雪”這個概念。

“‘冰狀雪’指的是滑雪場雪質(zhì)的一種形態(tài)，雪的密度很大，可達(dá)0.65克每立方厘米，主要用于減小賽道表面對于滑雪板的摩擦力?？梢哉f，冰狀雪賽道就是高山滑雪項目的‘塑膠跑道’?！蓖躏w騰告訴科技日報記者，“冰狀雪”的制作質(zhì)量對提高運(yùn)動員的成績及滑雪的舒適感，保護(hù)運(yùn)動員的身體，延長運(yùn)動壽命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，而且面臨很多國外技術(shù)封鎖?！蓖躏w騰表示，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，組成中國自己的科研項目團(tuán)隊，向制造中國自己的“冰狀雪”發(fā)起攻關(guān)。

經(jīng)過大量的觀測和試驗，王飛騰團(tuán)隊建立了北京延慶、張家口賽區(qū)制造“冰狀雪”的屬地參數(shù)，從機(jī)理上搞清楚優(yōu)質(zhì)雪道的雪質(zhì)要求。而且，借助注水、壓實成套制雪工藝，團(tuán)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)：近二十年首次在大陸性季風(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，密度松軟的天然雪會使賽道雪質(zhì)發(fā)生變化，需要壓雪機(jī)重新壓實，再利用自主研發(fā)的雪硬度儀快捷檢測，保障比賽迅速恢復(fù)。同時，冬奧會也最怕下雨，雨水會使滑雪賽道表層結(jié)冰，比賽變得危險異常，此時需要對賽道進(jìn)行整飾，保障雪質(zhì)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(fā)，不光賽道雪質(zhì)會大大下降，轉(zhuǎn)播的視屏景觀也會變差，怎么辦呢？

王飛騰團(tuán)隊想到的辦法是“儲雪”——在冬天溫度非常低的時候，提前把雪造好，然后找一個平整的場地將雪儲存起來，經(jīng)過漫長的春夏秋三季，待到次年初冬再進(jìn)行使用。

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(tuán)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”，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(shù)不光能服務(wù)冬奧會，還為冰川保護(hù)提供了科技支撐?！蓖躏w騰說。

在2020年和2021年的夏季，項目團(tuán)隊將儲雪技術(shù)應(yīng)用到我國四川達(dá)古冰川的保護(hù)，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。