显微CT丨北京冬奥会的人工造雪是“假雪”吗？

冬奥会

BEIJING2022

北京冬奥会于2022年2月20日落下了帷幕

中国的奥运健儿们勇夺9金，拿下金牌榜前三的好成绩

可谓是蟾宫折桂，舍我其谁！

▲图片出自潇湘晨报

看到这张图，一定有不少小伙伴会想：

“这雪都是自然雪嘛？”

答案当然不是，根据国际雪联文件《2022年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪场地设计要求》指出，滑雪障碍追逐赛道需保证约71500立方米雪量，当这一数字加上融化系数后，将达到107200立方米。即使是面积较小的大跳台赛道，也需维持至少11000立方米雪量。

因此，按照国际惯例，近年来冬奥会高山滑雪场地均使用人工方式造雪。

▲图片出自潇湘晨报

那这人工造雪，都是假雪嘛？

要弄清楚这个问题，得先了解大自然的雪。

有请我们的XRM（显微CT）来为大家做细微讲解。

给雪做CT，怎么个做法？这就不得不提我们的原位样品台，除了我们之前介绍过的拉伸原位台、压缩原位台，我们还有高温/低温原位台和最新的可以同时施加温度条件和应力条件的多场耦合原位台。

下面，我们使用布鲁克SkyScan系列XRM，研究不同条件下雪结构的变化[1]。

01

准备样品

不同条件下的天然雪，在采集后放置到隔热箱中，保持-30℃的温度。

FHT（Fresh high-temperature snow）

FLT（Fresh low-temperature snow）

SLT（sintered low-temperature snow）

02

原位台就位

将采集来的雪，放入原位台准备测试。

03

分析数据

扫描获取三维数据并进行分析

如密度，破碎指数，比表面积，结构模型指数，结构厚度等。

▲展示了2×2×2立方毫米雪的三维视图与4x4平方毫米的二维切片图（a,d）SLT雪，（b,e）FHT雪，（c,f）FLT雪

04

压缩前后结构对比

（a）初始状态，（b）压缩后状态，可以明显观察到压缩后结构厚度增加。

随着变形的增加，雪晶体结构的变化。箭头表示加载方向。

通过以上的观察，不难得出：

将人造雪视为“假雪”并不准确，

水分子在自然界中以固态、液态和气态形式存在，

在不同的温度条件下不断变化。

所谓造雪，其实也只是将液态的水在低气温条件下转变为固态形式。

如果您对这样的原位装置和XRM设备感兴趣，请与我们联系。

注：【1】Wang, X., and Baker, I. (2013), Observation of themicrostructural evolution of snow under uniaxial compression using X‐ray computedmicrotomography, J.Geophys. Res. Atmos., 118, 12,371– 12,382

（参考资料：新华社、光明网、观察者网、人民网、“新民周刊”微信公众号 作者/竹里）