【科技隨筆】

　　作者：李杰 張文靜

　　北京冬奧會是一場全球矚目的體育盛會。為了這場盛會，一批科技工作者踏雪筑夢，不僅自主打造中國的冰狀雪賽道，還研發(fā)出高效儲雪技術(shù)，實(shí)現(xiàn)綠色“用雪自由”。

　　鋪雪、注水、壓實(shí)、測量、分析……成百上千次不同注水技術(shù)與壓實(shí)方法的組合試驗(yàn)，一組又一組數(shù)據(jù)的對比分析，冰狀雪制作方案形成的艱辛與首次成功制出的喜悅，王飛騰至今難忘。

　　我國冰雪科研起步晚，舉辦國際賽事經(jīng)驗(yàn)少，尤其此次是在大陸性季風(fēng)氣候區(qū)舉辦，氣象條件不利，賽期又在冬春交替期，易現(xiàn)極端天氣。為了給全世界運(yùn)動員提供良好的賽事體驗(yàn)，我國科學(xué)家集中攻堅(jiān)雪務(wù)保障難題。

　　2017年，在中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院冰凍圈科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室名譽(yù)主任秦大河帶領(lǐng)下，北京冬奧會賽事用雪保障關(guān)鍵技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)正式組建。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也加入其中。

　　冰與雪是歷屆冬奧會的“靈魂”，造雪、保雪、儲雪是保障滑雪競技項(xiàng)目順利進(jìn)行的關(guān)鍵。但長期以來，相關(guān)技術(shù)被國外壟斷。“就連我們這些長期從事冰川研究和保護(hù)的科技工作者，對冰狀雪等很多概念也很陌生。”王飛騰說，團(tuán)隊(duì)自2017年起便開始進(jìn)行研發(fā)工作。

　　立下“軍令狀”，俯身埋頭干。過去，依靠雪上巡視員觀察來預(yù)測賽道雪質(zhì)情況，耗時(shí)耗力且不夠精確。如今，在北京冬奧會張家口賽區(qū)云頂滑雪公園，團(tuán)隊(duì)建立起密集的氣象觀測網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合雪道雪質(zhì)數(shù)據(jù)等關(guān)鍵參數(shù)，應(yīng)用雪質(zhì)監(jiān)測和預(yù)報(bào)技術(shù)，構(gòu)建起賽道雪質(zhì)等級判別模型，并在2021年測試賽賽道雪質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)等級評估中得到應(yīng)用。

　　北京師范大學(xué)地理學(xué)與遙感科學(xué)學(xué)院副教授殷水清說，以前賽道雪質(zhì)情況預(yù)測達(dá)到公里級分辨率就很難得，現(xiàn)在模型能對雪道不同位置未來72小時(shí)百米級的氣象條件進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，還能模擬和預(yù)報(bào)賽道雪質(zhì)隨時(shí)間動態(tài)演變過程。該模型的成功研發(fā)，也為團(tuán)隊(duì)攻克冰狀雪賽道打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　中國氣象科學(xué)研究院研究員丁明虎介紹，冰狀雪是雪質(zhì)的一種形態(tài)，其表面有一層薄的硬冰殼，用于減小賽道表面對于滑雪板的摩擦力。打造冰狀雪賽道就是構(gòu)筑高山滑雪、大回轉(zhuǎn)等項(xiàng)目的“高速公路”。

　　2019年至2021年，在云頂滑雪公園和國家高山滑雪中心等地，團(tuán)隊(duì)開始進(jìn)行冰狀雪制作試驗(yàn)。試驗(yàn)區(qū)氣溫一度達(dá)到零下二十多攝氏度，寒氣襲人，王飛騰、丁明虎和隊(duì)員們奮戰(zhàn)在一線，一干就是10多個(gè)小時(shí)。“過程看似簡單，鋪雪、注水就行，但鋪多厚的雪，隔多久注水等都無具體參數(shù)。”

　　苦心人天不負(fù)，不同氣候條件的冰狀雪賽道制作技術(shù)被攻克，中國人自主打造了冰狀雪賽道，冰雪硬度測量儀和冰雪粒徑測量儀等冰狀雪賽道專業(yè)監(jiān)測設(shè)備也實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，成本大幅壓縮，為“后冬奧時(shí)代”的滑雪賽道建設(shè)提供綠色、高效的樣板。

　　首鋼大跳臺成功儲雪5000立方米，也離不開團(tuán)隊(duì)的努力。他們根據(jù)不同的氣象條件，結(jié)合太陽光照射率等參數(shù)，利用“土工布+秸稈”“土工布+鋸末”“土工布+泡沫塑料”等方式為積雪“蓋被子”。反復(fù)試驗(yàn)后，經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性最好的“土工布+泡沫塑料”方案脫穎而出。

　　“造雪、保雪、儲雪等雪務(wù)保障工作已能夠滿足北京冬奧會賽事需求。”王飛騰等團(tuán)隊(duì)成員表示，目前，團(tuán)隊(duì)打造的儲雪方案已在國內(nèi)多個(gè)滑雪場進(jìn)行了技術(shù)示范，其中包括去年5月舉辦的國際雪聯(lián)越野滑雪積分系列賽。