炎炎夏日也能滑雪，“用雪自由”是怎么实现的？世界之最滑雪( 二 ) _世界之最滑雪

人工造雪是如何实现的？

人工造雪技术发明于上世纪50年代，其原理及技术路线就是人工模仿并营造自然雪的形成过程，通过技术手段创造雪晶形成和生长的条件。造雪系统是由压缩机产生压缩空气将水送到核子发生器的喷嘴处，利用喷嘴后的体积收缩带走热量而使雾滴凝结成冰晶，使之悬浮在空气之中进行冷却和凝固，冰晶在空中遇低温环境形成雪花。

人工造雪系统中最重要的部件是核子器喷嘴，核子器喷嘴是人工造雪的关键，没有它造出来的就是水。核子器喷嘴是通过其内部的混合室，将压缩空气进行混合，液体和气体在混合过程中形成了微小的气泡，在混合物中，微小的气泡膨胀，液体破裂，气体膨胀导致出口温度降低，在出口处形成片状、条状和小液滴，从而实现雾化现象，遇冷环境形成冰晶雪核。

4℃可以实现下雪吗？

环境条件直接影响液滴是否会发生冻结，进而形成降雪。同温度湿度下，液滴尺寸越小，冻结发生越容易。若环境温度在较高的状态下希望实现降雪，就要尽可能降低液滴的尺寸。随着环境温度和相对湿度的降低，可进行人工造雪的最大液滴直径增大。当环境温度为4℃ ，相对湿度为20%时，液滴直径为100μm时发生完全冻结相变，其他直径的液滴均为冰水混合状态，随环境温度降低至-4℃ ，发生完全冻结相变的液滴直径增大为200μm【2】。所以，环境温度4℃时是可以实现下雪的。

随着人们的生活水平越来越高，基于科学技术的不断发展，我们可以在炎热的夏季享受冰雪带给我们的激情。
不过，人工造雪和自然雪还是不太一样的：
首先，其形状不太一样，自然雪多为六边形，有星状、片状等，落地后相互交织在一起，其孔隙率高，呈松软状态，而人造雪近似球状或者锥形结晶体，形成积雪的孔隙率低，密实度和硬度好。
其次自然雪密度较低，一般为250kg/m3左右；而人工雪的密度较高，一般出雪密度都在300kg/m3以上，室外的滑雪场如国家高山滑雪中心为保障比赛雪面要求，其造雪密度要求将近600kg/m3 。
暑期即将来临，小伙伴们如果有计划出去旅游，不妨在旅途中搜索一下是否有室内冰雪场馆，可以感受一下从炎热的室外推开冰雪场馆大门，瞬间进入零下冰雪环境并享受滑雪运动，相信会带给大家不一样的新鲜感。
当然，也有可能冰雪场馆就在你的身边。

END

作者：李坤高级工程师华商国际工程有限公司机电设计所副所长冰雪及特种制冷事业部副总监（入选北京市科协2020-2022年度青年人才托举工程项目）
供稿：北京制冷学会
责编：咕噜

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