人工降雪怎么降的(人造雪是怎样实现的?)



雪是北方常见的东西,但自然雪并不能用于奥运比赛,这需要人工造雪。冬奥会赛场上使用的雪不易融化?密度比自然雪大,中国已经打破西方垄断,掌握了制造比赛“人造雪”技术。


天空为什么会下雪呢?下雪先要有云,云中有很多水珠和冰晶。水珠很容易蒸发,变成水蒸汽凝结在冰晶上,使冰晶变得又“胖”又重。云托不住它了,它就从天上掉下来。如果这时近地面的空气温度在0C以下,就变成了雪。

自然界降雪是有条件的,人工降雪也要具备一定的条件。万里无云的干燥天气,想让它降雪也降不下来。这个条件就是一定要有足够的水蒸汽。有了水蒸汽,才能人工催化它们成为水滴和冰晶,形成雪片。常用的催化剂有干冰、碘化银。人们用飞机把它们喷进云层,它们就可以吸收热量,降低温度,使水蒸汽凝结成冰晶和水滴。

那么,在那些不具备人工降雪条件的地方,就永远见不到雪了吗?

科学家们发现了一种能够造雪的细菌—一冰核活性菌。人们一直都认为,水的冰点是0°C。其实,完全纯净的水在低于一40°C时才结冰,而水在0℃结冰是由于“冰核活性菌”充当了冰晶核心。这种细菌表面有一种特殊的磷酯蛋白,能够在低温环境下生存。由于它可以使水在较高的温度下结冰,所以科学家们就研究利用它来“人工造雪”。

比如,要在冬季少雪的地区进行滑雪比赛。过去人们是用特殊的装置,事先将水进行低温处理,喷撒成微小的水珠,使这些水珠在外界寒冷的气候下结冰,形成人造雪。如果在水中加入“冰核活性菌”,那么结冰的速度就会加快,也就不需要事先对水进行低温处理了。这个设想已经在美国洛基山等一些山地滑雪疗养区试验成功。不过,为了慎重起见,加入水中的“冰核活性菌”是死的,因为这种细菌死亡后,其表层蛋白仍保留形成冰晶的性质。当然,这种人工造雪的方法不是唯一的。

不过,滑雪场上的这种“人造雪”,严格说来,并不是真正的雪,因为它没有需花那种六角形结构,只不过是简单的冰结晶体。能不能造出真正具有复杂的六角形结构的天然雪花呢?在实验室条件下,产生单个雪花是容易的,但是大规模进行模拟降雪可不是件容易的事,需要由计算机来控制。大型模拟降雪器由计算机对气温、湿度、风和云的催化等因素进行控制和调节,模拟大气中形成降雪的天气环境,来产生降雪。在试验场地上进行了一次人工模拟降雪试验,24小时降雪量达30厘米厚。

目前,在能够控制的条件下,已经能产生大约30种雪花晶体,最大雪花的直径达1厘米。

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