“冰雪保卫战”多国高科技造雪

字体 2014-11-25 13:50:52
     来源: 新浪新闻中心  

“冰雪保卫战”多国高科技造雪
2月6日,2014年第22届索契冬奥会赛项在“玫瑰庄园”滑雪中心以单板滑雪预选赛开始。

索契冬奥会已投入510亿美元,是初始预算的4.25倍,超过了往届所有冬奥会的总和。这么多的投入,却因为基础设施问题而引发了各国记者的强烈吐槽。不过可以肯定的是,有一项他们的钱是花在了刀刃上:雪。

尽管俄罗斯一向给人冰天雪地的感觉,但举办地索契,却是俄罗斯少有的几个亚热带城市之一。这座黑海之滨的小城,向来以阳光沙滩宜人的气候著称,是俄罗斯人度假疗养的“夏都”。索契的年平均气温是15℃,即使是12月、1月和2月,平均气温也是6℃至8℃。

2010年温哥华冬奥会就曾因雪不够,不得不空运雪来铺赛道。这让比温哥华还“温暖”的索契怎么办。因此,在索契成功获得举办权之后,一个担忧就产生了:这里有足够的雪吗?为避免重蹈“雪荒”覆辙,索契拉开了一场“冰雪保卫战”,并制定了三管齐下的计划。

计划A人工降雪美国制造

索契冬奥会的造雪机供应商是美国的SMI公司,“玫瑰庄园”里已经安装了450台SMI的造雪机。SMI公司总裁乔·万德凯伦说,他们早就做好了“不依赖一厘米自然降雪”的准备。

索契冬奥会自由式滑雪和单板滑雪项目的比赛,在离索契大约40公里的“玫瑰庄园”滑雪度假村举行。索契冬奥会组委会早早就开始了人工造雪的准备。

在这里,450台造雪机整装待命,为竞赛项目造雪。

雪是大气中以晶态存在的水。造雪机的工作原理和雪自然形成的原理相似,都是将水雾化成小水滴。只不过不是在万米高空,而是在距地面比较近的地方。

常见的造雪机有两种。一种是通过将冷却水和压缩空气相结合的方式制造水滴。一条管道抽水,另一条则从空气压缩机中抽取高压空气,然后雪枪将两者相连,冷却水遇到高压空气,就形成了小水滴。压缩空气有几个作用:它能够雾化水,并将水滴播散进空气中,帮助空气中飘落的水滴冷却。小水滴冷却结晶成核,落下就成了雪花。

还有一种常见的造雪机,则省却了压缩空气这一项,直接使用简单的喷嘴,将水雾化成细小的水滴。然后用大功率的高速风扇将水滴吹出,使之悬浮在空气中冷却结晶。为了给小水滴更长的时间冻结,很多滑雪场还都建造了雪枪塔,用于将雪枪升高。

“玫瑰庄园”里就建造了高高的雪枪塔,雪花从高处飘落,给人自然降雪的感觉。

无论哪种造雪方法,都需要大量的水。“玫瑰庄园”造雪需要的水来自一条附近山脉的溪流和两个人工湖。

450台造雪机将2300万加仑(87000立方米)的水变成了雪,足够将500个足球场铺满两英尺深的雪,完成了将竞赛场地覆盖“150%用雪量”的目标。

这些造雪机和抽水泵,由16兆瓦的电力带动,有自动调节系统,可以根据天气状况自动调节抽水量和造雪过程。

为加速水滴结晶的过程,“玫瑰庄园”的造雪者有时候还会往水里加成核剂。在雪自然形成的过程中,一些灰尘、细菌和其他悬浮在大气中的物质是天然的成核剂,它会吸引水分子,将水分子所含的热能降低到可以形成冰晶的临界点。水在成核剂上凝结后就形成雪晶的核心。人工添加的成核剂则是一种天然蛋白质,能够更好地吸引水分子。

计划B储存供雪芬兰保障

组委会请了来自冰雪王国芬兰的造雪专家米科·马提凯宁担任顾问,马提凯宁提出了一个“供雪保障”的后备计划。

人工造雪需要温度和湿度都合适。温度要在零摄氏度以下,湿度则是越干越好,否则造雪机就无法工作。而近年来的暖冬,也令人们担心,如果气温一直很高,造雪机无法工作怎么办?索契还有一套备用方案:提前存储好冬奥会的用雪。

“即便遇到100年来最温暖的冬天,我们的总体规划也必须保证冬奥会有足够的雪量。这一方案基于我们的存储系统。”马提凯宁介绍,去年冬天,他的“供雪保证”计划就利用隔热技术收集和储存了80万立方米的雪量。

14块无比庞大的反光毯,就像是一层厚厚的大棉被,盖在了山脉阴凉处的大雪堆上,挡住了日光的照射。一有需要,这些雪可以立即运送到山下的滑雪项目中。

经历了一年之后,部分雪融化,但现在仍然有近50万立方米的剩余雪量,相当于450多公里高的一米方柱。

索契冬奥会组委会主席切尔内申科自信满满地表示,仅是目前储存的积雪都足以用至残奥会结束。

不过,自从去年11月起,“玫瑰庄园”的气温已经可以人工造雪。马提凯宁则表示,因为造雪已经足够用,所以最终冬奥会上,这些储存了一年的雪并没有派上用场。

计划C高科技造雪机“以一顶百”

为了确保万无一失,在前两套方案同时进行的基础上,索契冬奥会组委会还设计了第三重保险,他们花两百万美元,从芬兰一家公司购进了一套高科技的人工造雪系统。

普通的造雪机两三万美元一台,这几乎贵一百倍的造雪系统,是不是“白色的大象”?

当然不是。贵有贵的道理。普通的造雪机,适宜造雪的气候条件是冰点以下,且对湿度的要求也很高。而这套系统,最高可以在气温20摄氏度的时候造出雪来。

据美国《大众科学》报道,这些造雪机是先用冷冻技术造出冰浆,然后再从里面分离出雪花。不过这种技术显然是既费钱又费时。这套系统连续运转24小时,可以造出26000立方英尺(约736立方米)的雪。同样的雪量,普通造雪机20分钟就可以完成。

有了这三重保障,索契冬奥会再也不用为没有足够的雪发愁了。事实上,马提凯宁还做了另外的准备:雪太多了怎么办?为此他还准备了一套除雪的方案。

庆幸的是,由于“自然母亲”的仁慈,计划A就满足了奥运会的要求。(标注:此篇资讯为2014年2月10日新浪新闻中心发布)

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编辑:ym

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