Tuyết nhân tạo và tuyết tự nhiên khác nhau như thế nào?

Sự khác biệt giữa tuyết nhân tạo và tuyết tự nhiên
  •  
  • 415

Trong khi những người trượt tuyết giải trí thích tuyết tự nhiên vì độ mềm xốp, các vận động viên trượt tuyết lại chọn tuyết nhân tạo để lướt đi nhanh nhất có thể.

Tuyết nhân tạo ngày càng được đánh giá cao qua mỗi kỳ thế vận hội.

Sự khác biệt

Thế vận hội mùa Đông thường gợi nhắc đến hình ảnh của những dãy núi tuyết, sân băng cùng các vận động viên trong trang phục ấm áp giữa thời tiết lạnh giá. Điều này hoàn toàn phù hợp với khung cảnh khi hàng năm, Olympic mùa Đông được tổ chức tại những nơi có lượng tuyết rơi trung bình từ 7,6m trở lên.

Máy làm tuyết nhân tạo
 Máy làm tuyết nhân tạo.

Tuy nhiên, địa điểm được lựa chọn tổ chức Thế vận hội Bắc Kinh 2022 gần như không có tuyết. Khí hậu nơi đây tương đối ôn hòa, dễ chịu. Do đó, Trung Quốc đã lựa chọn sử dụng tuyết nhân tạo.

Mặc dù, tuyết nhân tạo và tuyết tự nhiên đều là nước đóng băng, hầu hết người trượt tuyết đều có thể nhận ra sự khác nhau giữa hai hiện tượng này. Tuyết nhân tạo sử dụng nước áp suất cao, khí nén và vòi phun chuyên dụng để bắn những giọt chất lỏng cực nhỏ vào không khí, sau đó đóng băng trước khi chúng rơi xuống đất. Nhưng việc tạo tuyết không đơn giản chỉ cần duy trì không khí đủ lạnh.

Nước tinh khiết không thể đóng băng nếu không được làm lạnh đến gần -40 độ C. Chúng chỉ có thể đóng băng khi được trộn lẫn những hạt nhân băng cực kỳ nhỏ, hoạt động như cỗ máy giúp các tinh thể băng hình thành. Các hạt nhân khác nhau có thể tăng hoặc giảm nhiệt độ đóng băng tùy thuộc vào cấu trúc phân tử cụ thể của chúng.

Hai trong số những nhân băng tốt nhất là bạc iođua và một loại protein do vi khuẩn Pseudomonas Syringae tạo ra. Hầu hết các hệ thống làm tuyết nhân tạo đều thêm protein vi khuẩn vào nước để đảm bảo các giọt nước bị đóng băng trước khi rơi xuống đất.

Trong khi đó, tuyết tự nhiên là kết tủa của các tinh thể nước đá, hình thành dưới áp suất không khí của Trái đất. Khi tuyết rơi trong không khí, nó từ từ phát triển thành bông tuyết sáu cạnh thường thấy.

Để so sánh, tuyết do con người tạo ra sẽ đóng băng nhanh chóng chỉ từ một giọt nước. Kết quả là tuyết nhân tạo gồm hàng tỷ quả cầu băng nhỏ. Nhìn bằng mắt thường, nó có thể giống tuyết tự nhiên nhưng khi chạm vào, “cảm giác” về tuyết tự nhiên và nhân tạo rất khác nhau.

Do những quả cầu băng nhỏ bé kết lại với nhau khá dày, một trong số chúng có thể chưa kịp đóng băng đến khi chạm đất nên tuyết nhân tạo thường có cảm giác cứng và buốt. Mặc khác, tuyết tự nhiên giống như một loại bột, mang đến cho người trượt tuyết cảm giác gần như không trọng lượng khi lao xuống sườn núi. Điều này phần lớn do các tinh thể tuyết tự nhiên xếp chồng lên nhau rất lỏng lẻo do tuyết có từ 90 – 95% không khí bị giữ lại bên trong.

Những người trượt tuyết cũng sẽ yêu thích từng dạng tuyết khác nhau, tùy thuộc vào mục đích cá nhân. Các tay đua muốn lướt đi nhanh nhất có thể và sử dụng các cạnh sắc của bề mặt tuyết để thực hiện các vòng quay chặt, mạnh mẽ.

Do đó, họ thích tuyết nhân tạo với tính chất dày đặc, cứng buốt hơn. Trên thực tế, các nhà tổ chức cuộc thi trượt tuyết thường thêm nước lỏng vào các đường đua tuyết tự nhiên để nó đóng băng và đảm bảo bề mặt bền, nhất quán cho các tay đua.

Một điểm khác là tuyết tự nhiên tạo ra ánh sáng mờ, tầm nhìn thấp khiến việc trượt tuyết trở nên khó khăn. Nếu tuyết tự nhiên rơi dày đặc, các cuộc đua trượt tuyết thường sẽ phải hủy bỏ. Đơn cử, Thế vận hội Nagano năm 1998 đã phải hủy bỏ vì tuyết rơi dày. Đối với các tay đua, bầu trời trong xanh, khí hậu mát mẻ và tuyết nhân tạo mang lại lợi thế hoàn toàn khác.

Trong khi đó, người trượt tuyết tự do thích bề mặt mềm của tuyết tự nhiên vì lý do an toàn. Những nhà trượt tuyết người Bắc Âu cũng đánh giá cao tuyết tự nhiên vì tuyết nhân tạo gây nguy hiểm lớn hơn nếu gặp va chạm. Tương tự, những người trượt tuyết giải trí cũng thích tuyết tự nhiên hơn do các tinh thể tuyết chứa đầy không khí nên họ có thể lướt đi nhẹ nhàng.

Thế vận hội Bắc Kinh sử dụng tuyết nhân tạo.
Thế vận hội Bắc Kinh sử dụng tuyết nhân tạo.

Công nghệ làm tuyết nhân tạo

Trong nhiều thập kỷ qua, các nhà khoa học đã cố gắng tạo tuyết ngày càng giống tự nhiên theo nhu cầu của đám đông. Cách đầu tiên là gieo vào các đám mây tự nhiên bạc iot. Mục đích để tạo điều kiện cho hơi ẩm trong các đám mây biến thành tinh thể tuyết rơi. Quá trình này được gọi là Wegener Bergeron Findeisen, về mặt lý thuyết, có thể làm tăng tỷ lệ tuyết rơi. Nhưng trên thực tế, số lượng tăng tương đối khiêm tốn.

Một lựa chọn khác, không yêu cầu gieo hạt cho đám mây, là tạo ra tuyết từ máy tạo tuyết. Các nhà khoa học đã “trồng” bông tuyết trong các phòng thí nghiệm nhiều thập kỷ nhưng quá trình này rất phức tạp.

Thông thường, các nhà nghiên cứu chỉ tạo ra một vài bông mỗi lần. Bởi vì các tinh thể băng thường phát triển chậm, các nhà nghiên cứu khó có thể mở rộng quy trình theo nhiều cấp độ cần thiết để có đủ tuyết cho hoạt động trượt tuyết.

Một quá trình khác là kỹ thuật bắt chước quá trình hình thành tinh thể tự nhiên thông qua máy tạo tuyết và sử dụng hạt nhân băng. Để làm tuyết nhân tạo, Bắc Kinh tập trung vào 4 yếu tố chính gồm dự báo và đánh giá chất lượng tuyết trên đường trượt, tạo đường trượt tuyết hình vòm cho các sự kiện trượt tuyết đổ đèo, phát triển công nghệ lưu trữ tuyết và hệ thống tạo tuyết thông minh.

Tuyết thi đấu yêu cầu mật độ cao hơn tuyết giải trí để đáp ứng các yêu cầu của Liên đoàn Trượt tuyết Quốc tế (FIS) và đảm bảo các điều kiện nhất quán, công bằng cho từng đối thủ.

Việc làm tuyết nhân tạo thường bị phản đối vì gây hại đến môi trường. Tuy nhiên, các chuyên gia Bắc Kinh cho biết, việc làm tuyết nhân tạo không phải hoạt động tiêu thụ tài nguyên nước không thể đảo ngược. Thay vào đó, nước tan từ tuyết có thể được tái chế vào các bể chứa.

Cập nhật: 07/03/2022 Theo GD&TĐ
  • 415

Theo dõi cộng đồng KhoaHoc.tv trên facebook