科普人工降雪的原理及自然降雪的区别

    天上的水汽要变成雨雪降下来必须具备两个条件，一个是必须有一定的水汽饱和度（主要与温度有关），另一个是必须有凝结核。因此，人工降雪首先必须天空里有云，没有云就象巧妇难做无米之炊一样，下不了雪。能下雪的云，为0℃以下的“冷云”。在冷云里，既有水汽凝结的小水滴，也有水汽凝华的小雪晶。但它们都很小很轻，倘若不存在继续生长的条件，它们只能象烟雾尘埃一样悬浮在空中，很难落下来。我们在冬天里经常能看到大块大块的云彩，就是不见雪花飘下来，因为组成这些云彩的雪晶太小，克服不了空气的浮力，降水能力很差。如果在云层里喷撒一些微粒物质，促进雪晶很快地增长，直到能够克服空气的浮力降落下来，这就是人工降雪的“功劳”。

    喷撒什么物质能够促使雪晶很快增长呢? 早期，人们各显神通采用过许多有趣的方法，主要有：在地面上纵火燃烧，把大量烟尘放到天空里；用大炮袭击云层；利用风筝高飞云中，然后在风筝上通电，闪放电花；乘坐飞机钻进云层喷洒液态水滴和尘埃微粒。但是，这些方法的效果都很不理想。直到1946年，人们才发现把很小的干冰微粒投入冷云里，能形成数以百万计的雪晶。当年1l月3日，有人在飞机上把干冰碎粒撒到温度为-20℃的高积云顶部，结果发现雪从这块云层中降落下来。

这里所说的干冰不是由水冻结的冰，而是二氧化碳的固体状态，很象冬天压结实的雪块。干冰的温度很低，在-78.5℃以下。把干冰晶体象天女散花似地喷撒在冷云里，每一颗二氧化碳晶体都成为一个剧冷中心，促使冷云里的水汽、小水滴和小雪晶很快地集结在它的周围，凝华成较大的雪花降落下来。至于怎样把这些凝结核散布到云层中呢？现代人大多使用大炮，把化学药品装在炮弹里，然后用大炮发射到云层里去的。不过这种方法喷撒不均匀，药品浪费较大，增加了人工降雪的成本。

人工降雪和自然降雪的区别

现在滑雪场的建设造雪基本都是用的造雪机来进行造雪，而造雪机造雪显然是人工造雪，而我们传统的认知是滑雪场的雪是天然形成的。而事实是只有极少处 的地区是使用天然降雪形成的滑雪场，这个必须要有很高的自然条件，而相对之下，人工造雪的可控制性更高，因此滑雪场99%用的是造雪机人工造的雪。那么人 工造雪机造雪和自然降雪的区别在哪里呢？

想要了解这里的区别我们不妨先从各自的造雪原理进行分析。

人工降雪的原理是什么？

人工降雪是以冷却水，通过雾化效果的作用，将这些温度在5℃以下的水雾化成很小的水粒，而被雾化非常细的水通过核子器的作用迅速的冷凝结晶，而这些结晶了的水粒子形成的就是我们常见的六瓣雪花，人工造雪机的造雪原理基本的原理就是这样的。

自然降雪的原理又是什么呢？

自然降雪是空气中的水分子，升至空中，其实和雨的形成过程的前过程是一样的，只是，由于冬季的低温，这些水分子通过简单的结合形成水粒子以后，没有形成雨，而是结晶形成了雪花，最后飘到了地面形成天然的雪层。

通过两者的造雪原理我们会发现人工造雪机和自然降雪的原理其实基本是相同的，只是一个是天然的水蒸气供给水粒子，一个是用高压水泵供应水粒子。而现实情况是我们建滑雪场必须要快速建成，自然的降雪显然太慢，而相比之下造雪机的顶点高效造雪来的更加实际可行，可以在固定的滑雪道上快速的造出要求厚度的雪花。