与夏季奥运会不同，冬奥会对环境的要求更为苛刻，不仅需要温度达到要求，还需要冰和雪。2021年是我们国家有记录以来最热的年份之一，且整个东亚地区降雪都很少。北京现在是处极度缺雪的状态，那么问题来了，在这样的条件下，北京该如何让冰雪项目顺利进行？如何去实现“用雪自由”呢？

实际上，并不是本届冬奥会有“缺雪”的问题，“缺雪”是历届冬奥会的难题。1932年的第三届冬奥会是在美国普莱西德湖举办，当时恰好碰到了反常的高温天气，在距离开幕式还有10天的时候，当地依然没有雪覆盖，最后只能被迫将高山上的雪运到比赛场地。

没有雪不行，雪多了也不行，1998年长野冬奥会在开幕式前一个月还没有什么降雪，使得组委会方寸大乱，甚至不得已去庙里求雪，结果雪又下得太多了，降雪太多也会影响比赛的进行，为了保证比赛，组委会又不得不组织人手清理积雪，甚至一些比赛时间也被推迟。

事实上，冬奥会对雪的要求非常高，即便是一些冬奥会城市下雪，也可能会影响运动员的发挥。比如：1928年瑞士圣莫里茨冬奥会，尽管当地出现降雪，但由于降雪量较小，使得很多项目被取消，还有一些冰雪比赛因为缺雪导致运动员成绩不理想，比如：越野滑雪50公里比赛，当年的冠军和上届冠军所需要的时间多了1个小时。

从这方面可以看出，成功举办冬奥会的关键其实是天气，而天气又不受人们制约，这在很大程度上会影响冬奥会的举办。

因此，在1980年美国普莱西德湖再次举办冬奥会时，就吸取了历届冬奥会“看天办赛”的教训，首次使用了人工造雪技术，之后人工造雪在冬奥会中越来越常见，占比越来越高。

事实上，冬奥会虽然是冰雪项目，但气温并不是越低越好，其中零下17℃是极限，气温太低不仅不利于运动员发挥，还容易导致运动员受伤。因此尽管我国东北降雪量较大，但因为这里温度较低，不适宜比赛。

北京冬奥会的场地一共有三个赛区，分别是：北京赛区，延庆赛区和张家口赛区。

北京，延庆和张家口都属于季风气候，在夏季时受到来自海洋暖湿气流的影响，出现雨热同期；但在冬季时会受到来自大陆的干冷气候，气温较低，空气又干燥少雨。

另一方面，又因为这些地方的冬季温度不够低，不容易形成“坐冬雪”，即便是出现降雪，降雪也会很快融化，对于举办冰雪赛事而言非常不利。

再加上受全球变暖影响，今年冬季我国整体气温偏高，北京白天气温均高于0℃，并且很少出现降雪天气，自然降雪并不能满足冬奥会的需求，在这种背景下，我国想要成功举办冬奥会，就必须要使用“人工雪”。

要了解人造雪，咱们就得先搞清楚自然界的雪花是如何形成的。雪花的形成拢共分为两步：

第一步：成核

第二步：生长

具体来说是这样的，空气中的一些微小的颗粒，这也被称为：凝结核。它通过吸收空气中的水分会形成液滴，在低温下被冻结成冰粒，就会成为雪花的“晶核”。

如果从微观世界上来看，“晶核”本质上是一种空间的六方晶格结构，水分子通过氢键与四个分子相连，只要温度够低，水汽够多，就可以沿着这个“六方晶格结构”的三条轴生长，这样就可以生长出不同的雪花。

那人造雪呢？

实际上，造雪机的工作原理并不复杂，这里运用到了自然造雪的精髓。

具体来说是这样的，通过压缩机把高压空气送入到“核子器”中，然后接着用风扇把水吹成微小的水雾抛撒到空中，让其均匀散开。紧接着，核子器在空气与水雾达到一定的比例的时候，产生雪花的“晶核”，这些“晶核”就可以在空气中遇冷形成雪花。因此，在整个造雪的过程中“核子器”是一项核心技术。

而冰雪项目中所使用的赛道用雪叫做：冰状雪。自然雪的密度在0.05克/立方厘米~0.15克/立方厘米，而冰状雪的密度是5~13倍。它的表面存在着一层很薄的硬冰壳。自然雪很松软，而用冰状雪铺设的雪道表面会保持着结晶状态，雪道的硬度要更大一些，不容易被破坏。如何制造出合格的“冰状雪”赛道也是一个难题，需要许多核心技术加持。

在2016年之前，咱们国家的制造“冰状雪”赛道的技术还不达标，无法制造出一条合格的“冰状雪”赛道。不仅如此，咱们还遭受到了其他国家的技术封锁，无法获取到赛道雪的参数标准，一直是被卡脖子的状态。

从2016年开始，中国的科研人员花费了5年多的时间，自主研发可以打造合格冰状雪赛道的核心技术。这项技术还顺利通过了国际奥委会的审核。不仅如此，中国的科研人员还研发出了高效储雪技术。这些技术可以确保北京冬奥会上的“用雪自由”。