人造雪和自然雪有什么不同？卡脖子的“冰状雪”难在哪里？
你知道吗？北京冬奥会80%以上的雪都是人造的，你或许觉得奇怪，北京是一个冬季降雪量相对丰富的城市，为什么还要使用人工降雪呢？
首先来说，使用人工造雪并非北京冬奥的专利，而是几乎成了“国际惯例”，自从1980年美国普莱西德湖冬奥会上，第一次使用了人造雪之后，温哥华、索契以及平昌冬奥会，也都开始大量使用人造雪，特别是2018年的平昌冬奥会，人造雪使用比例更是达到惊人的90%。
而为了备战北京冬奥会，很多冬奥滑雪场从2021 年 11 月底就开始进行人工造雪，造雪时间一直持续到 2022 年 1 月。
那么，为什么冬奥会需要这么多人造雪呢？
人造雪物理性状更稳定
首先我们要了解人造雪相比自然雪，有什么好处？自然条件下产生的新降雪，融化后重新凝结的雪、以及长期堆积的雪，在物理特性上都各不相同，从而影响到雪的性状。而国际雪联对不同项目的竞赛雪道都有相应的技术指标，以保证比赛的公平性和安全性，因此雪的性状稳定对雪道而言，就显得十分重要。
相比物理特性更为多变的天然雪，人工造雪显然可控性更高，经过挤压、平整和注水后，更容易被制成可供比赛的雪道。
崇礼万龙滑雪场的 U 型槽场地
比如崇礼万龙滑雪场的 U 型槽场地，根据冬奥会的要求，雪槽的长度要达到 150 至 170 米，宽度要达到 19 至 22 米，深度则要 6.7 米、坡度要达到 17 至 18 度。要想造出这样一个场地，光靠天公作美显然不现实，就算是人工造雪也都是一项复杂的技术活，不仅是用雪量，温度、湿度也都要精准把控，只有将含水量控制在合适的范围内，才能让U型槽场地一直保持这个形状不形变。
再比如被誉为“冬奥皇冠明珠”的高山滑雪，运动员的最高时速可达248公里，危险性极大，一般的自然雪根本无法胜任，因此打造一条符合高山滑雪国际标准的雪道，只能使用人工制成的“冰状雪”。
所谓“冰状雪”，是指雪花的密度在 0.65 克/立方厘米,雪道表面保持结晶状态，好比是敷上一层薄薄的“冰壳”,近似于冰面又不是冰面。这就相当于在雪地上又铺了一条“塑胶跑道”，不仅雪道硬度大,不易被破坏，而且在运动员高速转弯的情况下，仍能保证雪道表面不变形，因此选手不论第几个出场,雪道的状态都是一样相对完美。
人造雪可以短时间高效“量产”
自然雪的特点是“雨露均沾”，铺天盖地到处都一样，而冬奥比赛用地则需要短期大量积雪，比如国际雪联规定，滑雪障碍追逐赛道需保证约71500 立方米的雪量，加上融化系数，这个数字将达到 107200 立方米。即使是面积较小的大跳台赛道，也至少需要维持11000立方米的雪量。
这么大的用雪量，单靠运输，成本实在太高。如果全靠自然下雪，至少需要连续不间断地下几十天的大雪。而且滑雪场地每天都需要塑型维护，还需要大量的储备雪，因此，别说是冬奥会，就算是大多数的滑雪场，也都是采用人造雪和自然雪相结合的方式。
人造雪和自然雪有什么不同？
人造雪和自然雪本质上没有什么不同，都是由水或者水雾组成，区别在于人造雪一般相对密度更大，更接近粉末状，自然雪每立方米328公斤，人造雪为每立方米856公斤，因此在相同气象条件下，人造雪融化更慢。
北京冬奥会上使用雪炮造出的人工雪，分为9种型号，白天温度较高时使用含水量少的小号雪，夜晚温度更低则使用7号雪、8号雪，这样造出来的雪质更好。
人造雪的原理和方法
人工造雪的关键设备是造雪机，用来模仿天然降雪的过程，将水变成雪，但和天然雪形成过程有所区别。
在自然条件下，天上的水汽变成雪必须具备两个条件：一是要有一定的水汽饱和度，形成摄氏0度以下的冷云；二是必须有凝结核，当冷云中的小水滴遇到空气中的尘埃颗粒，此时便会形成冰晶；冰晶逐渐增大，当重量达到一定程度就能克服空气的浮力，从天空中飘落，小雪晶在漂浮的过程中，又通过继续凝结和相互碰撞合并成较大的雪花。
人工造雪则是通过造雪机把摄氏5度以下的水雾打散成小粒子，再将这些粒子迅速冷凝结晶，然后再由风筒把雪花喷射出去，以扩大造雪面积。
目前来说，常见的造雪机主要有两类：炮筒式造雪机和风扇型造雪机。
炮筒式造雪机
炮筒式造雪机的原理，就是把来自高压水泵的高压雾化水和来自空气压缩机的高压空气，在喷嘴处混合，利用雾滴自然蒸发和高压气体喷出喷嘴后，体积膨胀带走热量，迅速形成冰晶。
人造雪虽然可以制造出与自然界几乎一样的雪花，但自然的雪晶是从高空飘落，人工无法模拟，因此很多时候需要将造雪机安装在炮塔上，从而延长雪晶落地时间，形成更完整的雪花。
风扇型造雪机·
风扇型造雪机只是使用了简单的喷嘴，使水成为细小的小水滴，再使用大功率风扇高速将小水滴吹出，小水滴悬浮在空气中，进而有足够的时间进行冷却和凝固。
风扇型造雪机主要优点是不需要对空气进行压缩，只需提供水和电。 但是由于没有压缩空气膨胀吸热，所以在应用条件上，环境温度需要比压缩空气型造雪机更低。
人造雪技术听起来并不复杂，但由于我国在这一领域起步较晚，国内赛道雪务技术几乎空白，甚至在 2016 年以前，中国连一条合格的“冰状雪”赛道也造不出来。
人造雪过度 “消耗”水资源？
人工造雪是高耗水工程，常见的滑雪场取水方式包括抽取地下水、收集地表径流和雨雪水，中国滑雪协会的一项统计表明，用于造雪的地下水回收率只有40%左右，因此收集地表径流和雨雪水成为更被行业接受的取水方式。
公开资料显示，北京冬奥会人造雪计划用水39万吨，基本来自地表径流和雨雪水，为此有关部门在赛场附近建设两个10万立方米的蓄水池，以支持人工造雪。
