تور چین ارزان: چینی ها چگونه برای المپیک برف فراوری می نمایند - مجله شهبازی

با ما همراه باشید و با تور چین ارزان از شگفت انگیزترین کشور دنیا دیدن کنید بر روی دیوار چین سلفی بگیرید، از قصر ممنوعه دیدن کنید و در خیابان شانگهای پیشرفته ترین آسیا قدم بزنید.

به گزارش ایسنا، شهر پکن در چین میزبان اولین بازی های المپیک زمستانی با تکیه کامل بر برف مصنوعی است.

بازی های المپیک زمستانی تصاویری از رشته کوه های برفی، پیست های یخ زده و ورزشکارانی با لباس های مخصوص هوای سرد را در فکر تداعی می نماید. علت آن نیز واضح است، شهرهای میزبان المپیک های زمستانی اغلب در مکان هایی واقع شده اند که میانگین بارش برف در آنها 300 اینچ(750 سانتی متر) در سال یا بیشتر است.

با این حال، این مسابقات این بار در شهری در حال برگزاری است که زمستان چندان سرد و برفی ندارد و کوه های اطراف آن تقریبا خالی از هرگونه برفی هستند. در هر زمستان در این منطقه معمولاً فقط چند اینچ برف می بارد و این بدان معناست که اساساً تمام برفی که ورزشکاران المپیک زمستانی در حال مسابقه دادن و رقابت روی آن هستند، ساخته دست انسان و مصنوعی است.

پیتر ویلز(Peter Veals) دانشمند علوم جوی از دانشگاه یوتا در حوزه آب و هوای کوهستانی و برف تخصص دارد. وی بعلاوه بنیانگذار یک استارتاپ برف سازی و بعلاوه یک اسکی باز است. وی در یک مقاله به این موضوع پرداخته است که در ادامه به بیان آن خواهیم پرداخت.

تفاوت های مشخصی بین برف طبیعی و مصنوعی وجود دارد و جالب است که بدانیم آیا این تفاوت ها تأثیری بر رقابت ورزشکاران دارد یا خیر.

چگونه برف تقلبی درست کنیم

اگرچه برف مصنوعی و برف طبیعی هر دو در واقع آب یخ زده هستند، اما اغلب اسکی بازان و اسنوبورد سواران بلافاصله می توانند تشخیص دهند که این دو بسیار متفاوت هستند.

فرآیند برف سازی سنتی از آب فشرده، هوای فشرده و نازل های تخصصی برای دمیدن قطرات ریز مایع در هوا استفاده می نماید که پس از افتادن روی زمین منجمد می شوند. اما برف سازی به همین سادگی نیست که فقط مطمئن شوید هوا به اندازه کافی سرد است.

آب خالص تا زمانی که تا حدود منفی 40 درجه سانتیگراد سرد نگردد، یخ نمی زند. تنها وجود ذرات معلق میکروسکوپی در آب است که به آن اجازه می دهد در دمای صفر درجه سانتیگراد یخ بزند. این ذرات که به عنوان هسته های یخ شناخته می شوند، به عنوان نوعی داربست برای یاری به شکل گیری بلورهای یخ عمل می نمایند. بدون این ذرات، آب در کوشش برای تبدیل شدن به یخ با چالش روبرو می گردد و ذرات مختلف بسته به پیکربندی مولکولی خاص خود می توانند دمای انجماد آب را افزایش یا کاهش دهند.

دو نمونه از برترین هسته های یخ، یدید نقره و پروتئینی است که به وسیله یک باکتری به نام لکه زاویه ای برگ کدوئیان(Pseudomonas syringae) فراوری می گردد. اغلب سیستم های برف سازی، یک شکل تجاری از پروتئین باکتری را به آب اضافه می نمایند تا مطمئن شوند که بیشتر قطرات کوچک قبل از برخورد با زمین منجمد می شوند.

سُر خوردن روی برف های دست ساز

برف طبیعی به صورت یک بلور کوچک یخ روی یک هسته یخی در یک ابر، حیات خود را آغاز می نماید. وقتی این بلور به هوا سپرده می گردد و به سمت زمین می آید، به آرامی به دانه های برف شش وجهی تبدیل می گردد.

در مقایسه، برف مصنوعی و ساخت بشر با یک قطره آب که به سرعت یخ می زند، ساخته می گردد و برف حاصل، از میلیاردها توپ یخی کروی شکل تشکیل می گردد.

برف مصنوعی ممکن است در پیست اسکی با چشم غیرمسلح شبیه به برف طبیعی باشد، اما برف طبیعی و مصنوعی بسیار با یکدیگر متفاوت هستند.

با توجه به این واقعیت که گلوله های یخی کوچک به صورت کاملا متراکم در کنار هم قرار می گیرند و ممکن است بعضی از آنها تا زمانی که زمین را لمس نکرده اند، یخ نزده باشند، برف مصنوعی اغلب سفت و یخ زده و خشن است. اما از سوی دیگر، برف طبیعی که حالتی پودری شکل دارد، تقریباً احساس بی وزنی به اسکی بازان و اسنوبورد سواران می دهد و این نکته مهمی است، زیرا بلورهای طبیعی برف خیلی نرم روی هم چیده می شوند و یک لایه پودری شکل که 95 درصد یا بیشتر حاوی هوا است، تشکیل می دهد.

در حالی که برف طبیعی و حالت پودری شکل آن چیزی است که بیشتر اسکی بازان تفریحی رویای آن را دارند، اما اسکی بازان المپیکی سلیقه متفاوتی دارند. آنها می خواهند بتوانند با بیشترین سرعت ممکن روی برف سُر بخورند و از چوب اسکی های نوک تیز خود برای چرخش های قدرتمند و یاری گرفتن های محکم استفاده نمایند. شرایط متراکم و یخی برف مصنوعی در واقع از این نظر بهتر است.

در واقع، در شهرهای پربرف هم برگزارنمایندگان مسابقات المپیک زمستانی اغلب آب مایع را به زمین های پوشیده شده از برف طبیعی اضافه می نمایند تا یخ بزند و سطحی بادوام و ثابت را برای مسابقه دهندگان فراهم کند.

ملاحظات دیگر شامل این واقعیت است که طوفان های برف طبیعی، میدان دید را محدود می نمایند و شرایط سختی را برای مسابقه دهندگان رقم می زنند. ضمن اینکه بارش برف طبیعی اغلب مسابقات اسکی را لغو می نماید. در حالی که برف مصنوعی یک آسمان صاف و شرایط آب و هوایی مناسبی را فراهم می نماید.

اما برف مصنوعی و ساخته شده به وسیله انسان، معایب خود را نیز دارد. به نظر می رسد اسکی بازان و اسنوبورد سوارانی که از روی زمین پرش انجام می دهند یا برای اسکی پرش روی ریل می لغزند، به دلایل ایمنی، سطح نرم تر برف طبیعی را ترجیح می دهند. این موضوع در خصوص اسکی بازان نمایشی نیز صدق می نماید، چرا که خطرات برخورد و سقوط روی برف مصنوعی که سطوح یخی سفت و سختی را ایجاد می نماید، می تواند منجر به مصدومیت های بیشتری گردد.

تقلید از طبیعت

در حالی که ورزشکاران المپیک نیازها و خواسته های متفاوتی از برف دارند، برای بیشتریت اسکی بازان تفریحی، برف طبیعی به علت بلورهای پر از هوا به مراتب بهتر است و اسکی کردن یا اسنوبرد سواری روی آن بسیار نرم تر و لذت بخش تر است.

دانشمندان دهها سال است که در کوشش بوده اند تا برف نزدیک تری به برف طبیعی را بنا به تقاضا ایجاد نمایند. اولین راهی که آنها سعی کردند با آن برف واقعی بسازند، بارور کردن ابرهای طبیعی با یدید نقره بود. هدف از این کار، افزایش رطوبت در ابرها بود که به بلورهای برف در حال سقوط تبدیل می شدند. اگر بتوان این فرآیند را که فرآیند وگنر-برگرون-فیندایسن(Wegener-Bergeron-Findeisen) نامیده می گردد به شکلی آسان تر انجام داد، از نظر تئوری اندازه بارش برف را به شکل قابل توجهی افزایش می دهد.

اما در عمل، اثبات کارایی این روش سخت است. با این حال، کوشش های اخیر با استفاده از مجموعه های بزرگ و دقیقی از ابزارهای جوی نشان داده است که بارور کردن ابرها با یدید نقره در واقع افزایش اندکی در اندازه کلی بارش برف ایجاد می نماید.

در روش دیگر اما نیازی به بارور کردن ابرهای طوفانی نیست و شامل ساخت ماشین های برف سازی است که می توانند بلورهای طبیعی برف را پرورش دهند. دانشمندان دهه هاست که دانه های برف را در آزمایشگاه ها پرورش می دهند، اما این فرآیند ظریفی است و معمولاً محققان در هر زمان فقط می توانند چند دانه برف فراوری نمایند.

پیتر ویلز می گوید: از آنجایی که بلورهای یخ معمولاً به کندی رشد می نمایند، برای محققان سخت است که مقیاس این فرآیند را با اندازه زیادی که برای رشد برف کافی برای اسکی ضروری است، افزایش دهند.

وی اضافه نمود: اما من و همکارم تری آلوی(Trey Alvey) در کوشش برای فراوری برف پودری شکل برای اسکی بازان و اسنوبورد سواران، فرآیندی را توسعه داده ایم که می تواند دانه های برف را در مقادیر بیشتری با استفاده از تکنیکی که فرآیند تشکیل بلور طبیعی را تقلید می نماید، فراوری کند. اکنون نیز ما در حال تجاری سازی آن به وسیله شرکت خود به نام کوانتوم اسنو(Quantum Snow) هستیم.

اکنون شاهد آن هستیم که کوه های خشک و بایر میزبان المپیک زمستانی 2022 شده اند که تا به امروز هیچ گاه مقصد اسکی سواری نبوده اند. اما به لطف علم برف سازی، ورزشکاران می توانند سواری قابل اعتمادی روی برف های مصنوعی داشته باشند.

در واقع همه هواداران ورزش های زمستانی می توانند به خاطر این فناوری که به آنها امکان می دهد از تماشای این مسابقات تماشایی در هر کجا لذت ببرند، سپاسگزار باشند.