冬奥会绿色“用雪自由”背后的科技“护航舰”

　　北京冬奥会的脚步渐近，一场全球瞩目的体育盛会即将拉开序幕。鲜为人知的是，一批科技工作者已花了五年多时间踏雪筑梦，不仅自主打造中国的冰状雪赛道，还研发出高效储雪技术，真正实现绿色“用雪自由”。

　　铺雪、注水、压实、测量、分析……成百上千次不同注水技术与压实方法的组合试验，一组又一组数据的对比分析，冰状雪制作方案形成的艰辛与首次成功制出的喜悦，王飞腾至今难忘。

　　我国冰雪科研起步晚，举办国际赛事经验少，尤其此次是在大陆性季风气候区举办，气象条件不利，赛期又在冬春交替期，易现极端天气。为了给全世界运动员提供良好的赛事体验，我国科学家集中攻坚雪务保障难题。

　　2017年，在中国科学院院士、中国科学院冰冻圈科学国家重点实验室名誉主任秦大河带领下，北京冬奥会赛事用雪保障关键技术研究团队正式组建。中国科学院西北生态环境资源研究院研究员王飞腾也加入其中。

　　冰与雪是历届冬奥会的“灵魂”，造雪、保雪、储雪是保障滑雪竞技项目顺利进行的关键。但长期以来，相关技术被国外垄断。“就连我们这些长期从事冰川研究和保护的科技工作者，对冰状雪等很多概念也很陌生。”王飞腾说，团队不惧挑战，迎难而上，自2017年起便开始进行研发工作。

　　立下“军令状”，俯身埋头干。过去，依靠雪上巡视员观察来预测赛道雪质情况，耗时耗力且不够精确。如今，在北京冬奥会张家口赛区云顶滑雪公园，团队建立起密集的气象观测网络，结合雪道雪质数据等关键参数，应用雪质监测和预报技术，构建起赛道雪质等级判别模型，并在2021年测试赛赛道雪质风险等级评估中得到应用。

　　北京师范大学地理学与遥感科学学院副教授殷水清说，以前赛道雪质情况预测达到公里级分辨率就很难得，现在模型能对雪道不同位置未来72小时百米级的气象条件进行准确预报，还能模拟和预报赛道雪质随时间动态演变过程。该模型的成功研发，也为团队攻克冰状雪赛道打下坚实基础。

　　中国气象科学研究院研究员丁明虎介绍，冰状雪是雪质的一种形态，其表面有一层薄的硬冰壳，用于减小赛道表面对于滑雪板的摩擦力。打造冰状雪赛道就是构筑高山滑雪、大回转等项目的“高速公路”。

　　2019年至2021年，在云顶滑雪公园和国家高山滑雪中心等地，团队开始进行冰状雪制作试验。试验区气温一度达到零下二十多摄氏度，寒气摄人，王飞腾、丁明虎和队员们奋战在一线，一干就是10多个小时。“过程看似简单，铺雪、注水就行，但铺多厚的雪，隔多久注水等都无具体参数。”

　　苦心人天不负，不同气候条件的冰状雪赛道制作技术被攻克，中国人自主打造了冰状雪赛道，冰雪硬度测量仪和冰雪粒径测量仪等冰状雪赛道专业监测设备也实现国产化，成本大幅压缩，为“后冬奥时代”的滑雪赛道建设提供绿色、高效的样板。

　　首钢大跳台成功储雪5000立方米，也离不开团队的努力。他们根据不同的气象条件，结合太阳光照射率等参数，利用“土工布+秸秆”“土工布+锯末”“土工布+泡沫塑料”等方式为积雪“盖被子”。反复试验后，经济性和实用性最好的“土工布+泡沫塑料”方案脱颖而出。

　　“造雪、保雪、储雪等雪务保障工作已能够满足北京冬奥会赛事需求。”王飞腾等团队成员表示，目前，团队打造的储雪方案已在国内多个滑雪场进行了技术示范，其中包括去年5月举办的国际雪联越野滑雪积分系列赛。