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南京天文光学技术研究所研发冰雪粒径检测仪和雪硬度计-

  冬奥会是世界规模最大的冬季综合性运动会,运动项目包括短道速滑、花样滑冰、冰壶、自由式滑雪、高山滑雪等冰上运动和雪上运动。其中,高山滑雪被誉为“冬奥会皇冠上的明珠”,不仅看点十足,竞争也十分激烈。
 
  高山滑雪是一种十分危险的运动,运动员最高时速可达到 248km/h,同时,为了保证比赛的公平性,前后出发的滑雪运动员的赛道雪质状态需要保证一致,因此比赛对赛道有着十分苛刻的要求。高山滑雪比赛采用的是冰状雪赛道,即雪道表面必须保持结晶状态,其表面有一层薄的硬冰壳,近似于冰面,用于减小赛道表面对于滑雪板的摩擦力。
 
  据了解,冰状雪赛道的软硬程度不仅影响着运动本身,还关系着运动员的安全。如果冰状雪比较软,运动员滑行时就会陷在雪里面,如果特别硬,运动员又很容易受伤,因此赛道需要既有一定的强度,又有一定的弹性和抓地力。那么,如何判断赛道是否合格呢?在过去,裁判员判断赛道是否合格的方法是踩、跳、划,标准相对来说具有主观性,不够科学严谨。
 
  为办好2022年冬奥会,科技部制定了国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项,南京天文光学技术研究所南极团队承担了“科技冬奥”重点专项2020“不同气候条件下冰状雪赛道制作关键技术”项目,对冰状雪赛道的质量检测专用仪器展开研制。针对冰状雪赛道的特点,南京天文光学技术研究所南极团队与中国气象科学研究院合作研发了测量冰雪的粒径大小的冰雪粒径检测仪及测量冰雪硬度大小的雪硬度计。冰雪粒径检测仪和雪硬度计的研发,将取代过去以人工经验为主的冰状雪赛道状态判断方法,让赛道检测更加科学、简便。
 
  这两个仪器的设计充分考虑了不同于自然雪的人工造雪的特殊情况。研究员介绍到,不同的天气情况和温度下,要对冰状雪赛道的注水方案做相应的调整,而冰雪粒径检测仪和雪硬度计就是用于检测这些注水方案是否合理。2020年11月至2021年3月,南京天文光学技术研究所南极团队在冬奥会举办地北京延庆、河北张家口以及黑龙江哈尔滨亚布力冬季体育训练基地,对不同气候条件、不同注水强度的冰状雪赛道进行了粒径及冰雪硬度测试。
 
  冰雪粒径检测仪和雪硬度计不仅能为即将到来的冬奥会做支撑,未来还将用于南极昆仑站地区的冰雪地基承载力的测试和判断工作,为南极天文台的建设工作做出贡献。