میرنیوز

نگاه علمی به برگزاری المپیک زمستانی با برف مصنوعی

نگاه علمی به برگزاری المپیک زمستانی با برف مصنوعی 2022-02-15T09:46:08+03:30

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

بازی‌های المپیک زمستانی تصاویری از رشته‌کوه‌های برفی، پیست‌های یخ‌زده و ورزشکارانی با لباس‌های مخصوص هوای سرد را در ذهن تداعی می‌کند. دلیل آن نیز واضح است، شهرهای میزبان المپیک‌های زمستانی اغلب در مکان‌هایی واقع شده‌اند که میانگین بارش برف در آنها ۳۰۰ اینچ(۷۵۰ سانتی‌متر) 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 کوه‌های اطراف آن تقریبا خالی از هرگونه برفی هستند. در هر زمستان در این منطقه معمولاً فقط چند اینچ برف می‌بارد 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 همچنین بنیانگذار یک استارتاپ برف سازی و همچنین یک اسکی‌باز است. وی در یک مقاله به این موضوع پرداخته است که در ادامه به بیان آن خواهیم پرداخت.

تفاوت‌های مشخصی بین برف طبیعی و مصنوعی وجود دارد و جالب است که بدانیم آیا این تفاوت‌ها 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 می‌توانند تشخیص دهند که این دو بسیار متفاوت هستند.

فرآیند برف‌سازی سنتی از آب فشرده، هوای فشرده و نازل‌های تخصصی برای دمیدن قطرات ریز مایع در هوا استفاده می‌کند که پس از افتادن روی زمین منجمد می‌شوند. اما برف‌سازی به همین سادگی نیست که فقط مطمئن شوید هوا به اندازه کافی سرد است.

آب خالص تا زمانی که تا حدود منفی ۴۰ درجه سانتیگراد سرد نشود، یخ نمی‌زند. تنها وجود ذرات معلق میکروسکوپی در آب است که به آن اجازه می‌دهد در دمای صفر درجه سانتیگراد یخ بزند. این ذرات که به عنوان هسته‌های یخ شناخته می‌شوند، به عنوان نوعی داربست برای کمک به شکل‌گیری بلورهای یخ عمل می‌کنند. بدون این ذرات، آب در تلاش برای تبدیل شدن به یخ با چالش مواجه می‌شود و ذرات مختلف بسته به پیکربندی مولکولی خاص خود می‌توانند دمای انجماد آب را افزایش یا کاهش دهند.

دو نمونه از بهترین هسته‌های یخ، "یدید نقره" و پروتئینی است که توسط یک باکتری به نام "لکه زاویه‌ای برگ‌کدوئیان"(Pseudomonas syringae) تولید می‌شود. اغلب سیستم‌های برف‌سازی، یک شکل تجاری از پروتئین باکتری را به آب اضافه می‌کنند تا مطمئن شوند که بیشتر قطرات کوچک قبل از برخورد با زمین منجمد می‌شوند.

سُر خوردن روی برف‌های دست‌ساز

برف طبیعی به صورت یک بلور کوچک یخ روی یک هسته یخی در یک ابر، حیات خود را شروع می‌کند. وقتی این بلور به هوا سپرده می‌شود و به سمت زمین می‌آید، به آرامی به دانه‌های برف شش وجهی تبدیل می‌شود.

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

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 گلوله‌های یخی کوچک به صورت کاملا متراکم در کنار هم قرار می‌گیرند و ممکن است برخی از آنها تا زمانی که زمین را لمس نکرده‌اند، 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 بی‌وزنی به اسکی بازان و اسنوبورد سواران می‌دهد و این نکته مهمی است، زیرا بلورهای طبیعی برف خیلی نرم روی هم چیده می‌شوند و یک لایه پودری شکل که ۹۵ درصد یا بیشتر حاوی هوا است، تشکیل می‌دهد.

در حالی که برف طبیعی و حالت پودری شکل آن چیزی است که اکثر اسکی بازان تفریحی رویای آن را دارند، اما اسکی بازان المپیکی سلیقه‌ متفاوتی دارند. آنها می‌خواهند بتوانند با بیشترین سرعت ممکن روی برف سُر بخورند و از چوب اسکی‌های نوک‌تیز خود برای چرخش‌های قدرتمند و کمک گرفتن‌های محکم استفاده کنند. شرایط متراکم و یخی برف مصنوعی در واقع از این نظر بهتر است.

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

ملاحظات دیگر شامل این واقعیت است که طوفان‌های برف طبیعی، میدان دید را محدود می‌کنند و شرایط سختی را برای مسابقه دهندگان رقم می‌زنند. ضمن اینکه بارش برف طبیعی اغلب مسابقات اسکی را لغو می‌کند. در حالی که برف مصنوعی یک آسمان صاف و شرایط آب و هوایی مناسبی را فراهم می‌کند.

اما برف مصنوعی و ساخته شده توسط انسان، معایب خود را نیز دارد. به نظر می‌رسد اسکی بازان و اسنوبورد سوارانی که از روی زمین پرش انجام می‌دهند یا برای اسکی پرش روی ریل می‌لغزند، به دلایل ایمنی، سطح نرم‌تر برف طبیعی را ترجیح می‌دهند. این موضوع در مورد اسکی بازان نمایشی نیز صدق می‌کند، چرا که خطرات برخورد و سقوط روی برف مصنوعی که سطوح یخی سفت و سختی را ایجاد می‌کند، می‌تواند منجر به مصدومیت‌های‌ بیشتری شود.

تقلید از طبیعت

در حالی که ورزشکاران المپیک نیازها و خواسته‌های متفاوتی از برف دارند، برای اکثریت اسکی بازان تفریحی، برف طبیعی به دلیل بلورهای پر از هوا به مراتب بهتر است و اسکی کردن یا اسنوبرد سواری روی آن بسیار نرم‌تر و لذت‌بخش‌تر است.

دانشمندان دهها سال است که در تلاش بوده‌اند تا برف نزدیک‌تری به برف طبیعی را بنا به تقاضا ایجاد کنند. 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 می‌شدند. اگر بتوان این فرآیند را که فرآیند "وگنر-برگرون-فیندایسن"(Wegener-Bergeron-Findeisen) نامیده می‌شود به شکلی آسان‌تر انجام داد، از نظر تئوری میزان بارش برف را به شکل قابل توجهی افزایش می‌دهد.

اما در عمل، اثبات کارایی این روش دشوار است. با این حال، تلاش‌های اخیر با استفاده از مجموعه‌های بزرگ و دقیقی از ابزارهای جوی نشان داده است که بارور کردن ابرها با "یدید نقره" در واقع افزایش اندکی در مقدار کلی بارش برف ایجاد می‌کند.

در روش دیگر اما نیازی به بارور کردن ابرهای طوفانی نیست و شامل ساخت ماشین‌های برف سازی است که می‌توانند بلورهای طبیعی برف را پرورش دهند. دانشمندان دهه‌هاست که دانه‌های برف را در آزمایشگاه‌ها پرورش می‌دهند، اما این فرآیند ظریفی است و معمولاً محققان در هر زمان فقط می‌توانند چند دانه برف تولید کنند.

"پیتر ویلز" می‌گوید: از آنجایی که بلورهای یخ معمولاً به کندی رشد می‌کنند، برای محققان دشوار است که مقیاس این فرآیند را با میزان زیادی که برای رشد برف کافی برای اسکی لازم است، افزایش دهند.

وی افزود: اما من و همکارم "تری آلوی"(Trey Alvey) در تلاش برای تولید برف پودری شکل برای اسکی بازان و اسنوبورد سواران، فرآیندی را توسعه داده‌ایم که می‌تواند دانه‌های برف را در مقادیر بیشتری با استفاده از تکنیکی که فرآیند تشکیل بلور طبیعی را تقلید می‌کند، تولید کند. اکنون نیز ما در حال تجاری سازی آن از طریق شرکت خود به نام "کوانتوم اسنو"(Quantum Snow) هستیم.

اکنون شاهد آن هستیم که کوه‌های خشک و بایر میزبان المپیک زمستانی ۲۰۲۲ شده‌اند که تاکنون هیچ‌گاه مقصد اسکی سواری نبوده‌اند. اما به لطف علم برف‌سازی، ورزشکاران می‌توانند سواری قابل اعتمادی روی برف‌های مصنوعی داشته باشند.

در واقع همه طرفداران ورزش‌های زمستانی می‌توانند به خاطر این فناوری که به آنها امکان می‌دهد از تماشای این مسابقات تماشایی در هر کجا لذت ببرند، سپاسگزار باشند.

انتهای پیام

منبع : خبرگزاری ایسنا


کلمات کلیدی :
اشتراک گذاری :

آخرین اخبار علمی

اعضای شورای راهبری هوش مصنوعی معرفی شدند/ایجاد زیر ساخت هوش مصنوعی در دستور کار ۱۰ نهاد

اعضای شورای راهبری هوش مصنوعی معرفی شدند/ایجاد زیر ساخت هوش مصنوعی در دستور کار ۱۰ نهاد
2023-12-03T19:08:50+03:30
معاون علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان رئیس‌جمهوری توسعه زیرساخت‌های هوش مصنوعی را از مهمترین ماموریت‌های شورای راهبری هوش مصنوعی دانست و گفت: این شورا با ای...

آتش‌سوزی جنگلی موجب رشد حیات دریایی می‌شود!

آتش‌سوزی جنگلی موجب رشد حیات دریایی می‌شود!
2023-12-03T19:08:49+03:30
پژوهشگران می‌گویند، خاکسترهای حاصل از آتش‌سوزی‌های جنگلی باعث رشد و شکوفایی حیات دریایی می‌شوند.

استرس کاری ریسک بیماری قلبی را در مردان افزایش می دهد

استرس کاری ریسک بیماری قلبی را در مردان افزایش می دهد
2023-09-25T21:29:51+03:30
تحقیقات جدید نشان می‌دهد که خطر بیماری قلبی برای مردانی که در مشاغل پر استرس کار می‌کنند و احساس می‌کنند از تلاش‌هایشان قدردانی نمی شود، دو برابر بیشتر است.

۲.۵ میلیون ایرانی در اهدای خون مشارکت دارند

۲.۵ میلیون ایرانی در اهدای خون مشارکت دارند
2023-09-25T21:29:50+03:30
مدیرعامل سازمان انتقال خون ایران، از مشارکت ۲.۵ میلیون نفر اهدا کننده خون در کشور برای تأمین نیاز ۱۰۰ درصدی مراکز درمانی خبر داد.

چین در شرق تهران بیمارستان هوشمند احداث می کند

چین در شرق تهران بیمارستان هوشمند احداث می کند
2023-09-25T21:29:50+03:30
تفاهم‌نامه احداث بیمارستان هزار تختخوابی در شرق تهران بین دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی و شرکت سینوفارم چین منعقد شد.

راه اندازی ۶۰ هزار تخت بیمارستانی در کشور

راه اندازی ۶۰ هزار تخت بیمارستانی در کشور
2023-09-25T21:29:49+03:30
معاون توسعه مدیریت، منابع و برنامه ریزی وزارت بهداشت، از راه اندازی ۶۰ هزار تخت بیمارستانی در کشور خبر داد.

وزارت بهداشت برای اولین بار سرایدار استخدام می‌کند

وزارت بهداشت برای اولین بار سرایدار استخدام می‌کند
2023-09-25T21:29:49+03:30
معاون بهداشت وزارت بهداشت، از جذب ۴ هزار بهورز و ۵ هزار کارشناس بهداشت و مجموعاً ۹ هزار نیروی بهداشتی در آزمون استخدامی وزارت بهداشت خبر داد.

زمان اخذ رأی در انتخابات نظام پرستاری افزایش یافت

زمان اخذ رأی در انتخابات نظام پرستاری افزایش یافت
2023-09-25T21:29:48+03:30
زمان اخذ آرای ششمین دوره انتخابات سازمان نظام پرستاری، از ساعت ۷ صبح لغایت ۲۰ روز جمعه ۷ مهر ۱۴۰۲ اعلام شد.

هوای آلوده و افزایش ریسک سرطان سینه/ درمان سوءهاضمه با زردچوبه

هوای آلوده و افزایش ریسک سرطان سینه/ درمان سوءهاضمه با زردچوبه
2023-09-25T21:29:48+03:30
حوزه سلامت در هفته رو به پایان، در جهان، شاهد اخبار و رویدادهای متعدد و مختلفی بود که به مرور گزیده ای از مهم ترین آنها می پردازیم.

بیماری هزارچهره را جدی بگیریم/ عوارض بیماری سلیاک

بیماری هزارچهره را جدی بگیریم/ عوارض بیماری سلیاک
2023-09-25T21:29:48+03:30
رئیس دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، بر لزوم ایجاد نقشه غربالگری و بیماریابی سلیاک در کشور تاکید کرد.

اهمیت تولید محصولات غذایی فاقد گلوتن برای بیماران سلیاک

اهمیت تولید محصولات غذایی فاقد گلوتن برای بیماران سلیاک
2023-09-25T21:29:47+03:30
رئیس سازمان غذا و دارو گفت: با طیف زیادی از بیماری‌های نادر مواجهیم که متاسفانه برای بسیاری از آنها هنوز درمان پیدا نشده و یا اینکه درمان های موجود کفایت نمی...

نشست چالش‌های زنجیره تأمین دارو در ایران برگزار می‌شود

نشست چالش‌های زنجیره تأمین دارو در ایران برگزار می‌شود
2023-09-25T21:29:47+03:30
نشست چالش‌های زنجیره تأمین ایمن و اثربخش دارو در ایران در هشتمین نمایشگاه بین المللی دارو و صنایع وابسته برگزار می‌شود.

چگونه از ابتلا به سرماخوردگی جلوگیری کنیم

چگونه از ابتلا به سرماخوردگی جلوگیری کنیم
2023-09-25T21:29:46+03:30
شروع فصل پاییز، زمان شیوع بیماری های ویروسی است که سرماخوردگی شایع ترین بیماری فصل سرما است. اما، با رعایت یک توصیه ساده، می توان از ابتلا به این بیماری مصون...

خرید اعتباری محصولات پتروشیمی به نفع صنعت دارو است

خرید اعتباری محصولات پتروشیمی به نفع صنعت دارو است
2023-09-25T21:29:46+03:30
رئیس هیئت مدیره سندیکای تولید کنندگان مواد دارویی گفت: گران قیمت ترین محصولات مواد پایه پتروشیمی، دارو است.

چه کسانی پرونده الکترونیک سلامت دارند

چه کسانی پرونده الکترونیک سلامت دارند
2023-09-25T21:29:46+03:30
معاون فنی مرکز مدیریت شبکه وزارت بهداشت گفت: هر کسی که واکسن کرونا تزریق کرده باشد، پرونده الکترونیک سلامت دارد.

بررسی راهکارهای ورود ایران به بازار دارویی اوراسیا

بررسی راهکارهای ورود ایران به بازار دارویی اوراسیا
2023-09-25T21:29:45+03:30
راهکارهای ورود شرکت های داروسازی ایران به بازار دارویی اوراسیا، در یک نشست تخصصی مورد بررسی قرار می گیرد.

جامعه پزشکی باید تخصص را همراه تعهد حرفه‌ای داشته باشد

جامعه پزشکی باید تخصص را همراه تعهد حرفه‌ای داشته باشد
2023-09-25T21:29:45+03:30
رئیس کل سازمان نظام پزشکی ایران، تخصص و تعهد حرفه‌ای را دو بال جامعه پزشکی برای خدمت به مردم دانست.

هفته دفاع مقدس فرصتی برای انتقال مفاهیم بهداری رزمی

هفته دفاع مقدس فرصتی برای انتقال مفاهیم بهداری رزمی
2023-09-25T21:29:45+03:30
وزیر بهداشت، در پیامی به مناسبت آغاز هفته دفاع مقدس، گفت: جامعه سلامت کشور افتخار دارد که همپای دلاورمردان عرصه نبرد، در جبهه ها حضور داشت.

نشست چالش های قیمت گذاری دارو برگزار می‌شود

نشست چالش های قیمت گذاری دارو برگزار می‌شود
2023-09-25T21:29:45+03:30
نشست چالش‌های قیمت‌گذاری دارو، مواد موثره و مکمل‌ها در هشتمین نمایشگاه بین المللی دارو و صنایع وابسته برگزار می‌شود.

دانش آموز بدون صبحانه مدرسه نرود/ میان وعده‌های سالم

دانش آموز بدون صبحانه مدرسه نرود/ میان وعده‌های سالم
2023-09-25T21:29:44+03:30
یک متخصص تغذیه، در خصوص میان وعده دانش آموزان در مدرسه، توصیه هایی ارائه داد.

وزیر بهداشت زنگ دبیرستان شهید آوینی را نواخت

وزیر بهداشت زنگ دبیرستان شهید آوینی را نواخت
2023-09-25T21:29:44+03:30
همزمان با آغاز سال تحصیلی ۱۴۰۲، ۱۴۰۳ وزیر بهداشت، زنگ دبیرستان شهید آوینی تهران را به صدا در آورد.

۱۰ هزار نیروی پرستاری در بخش درمان استخدام می شوند

۱۰ هزار نیروی پرستاری در بخش درمان استخدام می شوند
2023-09-25T21:29:44+03:30
معاون پرستاری وزارت بهداشت، از جذب ۱۰ هزار نیروی پرستاری در بخش درمان از طریق آزمون استخدامی وزارت بهداشت خبر داد.

بازدید سرزده عین اللهی از بیمارستان شفا یحیاییان

بازدید سرزده عین اللهی از بیمارستان شفا یحیاییان
2023-09-25T21:29:44+03:30
وزیر بهداشت، به طور سرزده از مرکز آموزشی، پژوهشی و درمانی شفا یحیاییان تهران بازدید کرد.

۲۲ بیمار کرونایی در یک هفته گذشته فوت شدند

۲۲ بیمار کرونایی در یک هفته گذشته فوت شدند
2023-09-25T21:29:43+03:30
بنابر اعلام وزارت بهداشت، در یک هفته گذشته ۲۲ بیمار مبتلا به کووید ۱۹ در کشور فوت شدند.

داروی ایرانی از طریق صادرات به دنیا معرفی می‌شود

داروی ایرانی از طریق صادرات به دنیا معرفی می‌شود
2023-09-25T21:29:43+03:30
رئیس سازمان غذا و دارو، راه شناخت تولیدات دارویی کشور در جهان را، صادرات محصولات دانست.

ایران دارای قوی‌ترین نظام سلامت در منطقه است

ایران دارای قوی‌ترین نظام سلامت در منطقه است
2023-09-25T21:29:43+03:30
وزیر بهداشت، با اشاره به کارآمدی حوزه سلامت کشورمان گفت: جمهوری اسلامی ایران دارای قوی‌ترین و موفق ترین نظام سلامت در منطقه است.

ادعای دخالت وزارت بهداشت در انتخابات نظام پرستاری رد شد

ادعای دخالت وزارت بهداشت در انتخابات نظام پرستاری رد شد
2023-09-25T21:29:43+03:30
مسئول هیات مرکزی نظارت بر ششمین دوره انتخابات نظام پرستاری، از رشد ۱۵ درصدی نامزدهای دوره ششم انتخابات نظام پرستاری نسبت به دوره قبل خبر داد.

اورژانس تهران در هفته گذشته ۲۰ هزار مأموریت انجام داد

اورژانس تهران در هفته گذشته ۲۰ هزار مأموریت انجام داد
2023-09-25T21:29:42+03:30
رئیس مرکز اورژانس استان تهران، با اشاره به مزاحمت تلفنی با اورژانس ۱۱۸، گفت: در هفته گذشته ۲۴۳۰ تماس مزاحم با اورژانس استان تهران داشتیم.

جهان امروز با کمبود آب و غذای سالم مواجه است

جهان امروز با کمبود آب و غذای سالم مواجه است
2023-09-25T21:29:42+03:30
وزیر بهداشت، در پیامی به مناسبت روز جهانی بهداشت محیط، تمرکز بر اقدامات بهداشت محیط را عاملی موثر بر جلوگیری از تحمیل هزینه های سنگین ناشی از بار بیماری های ...

تایید موفقیت نخستین واکسن ایرانی کرونا

تایید موفقیت نخستین واکسن ایرانی کرونا
2023-09-25T21:29:42+03:30
مقاله کارایی واکسن برکت در یکی از برجسته‌ترین مجلات علمی جهان بنام The BMJ هیجده ماه پس از ارسال به چاپ رسید.
X فیلم جدید فیلم جدید دانلود فیلم و سریال تبلیغات شما (پیام به تلگرام)