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一月的一个阳光明媚的下午,马特·福尔茨(Matt Folts)在布罗姆利山滑雪场(Bromley Mountain Ski Resort)顶部踱步,他看了看智能手表,笑了:14华氏度。这正是他制作雪的最爱温度。温度足够低,水能快速结晶,但也不太冷,他几小时在山上的工作不会太难受。
福尔茨是布罗姆利的首席制雪员,这个小型滑雪场位于佛蒙特州格林山脉(Green Mountains)的南端。35岁的福尔茨身材壮硕,留着络腮胡,穿着橙色安全夹克和厚厚的冬季靴子。他腰间挂着一把蓝色锤子。
对于滑雪者来说,这一天快结束了,但对福尔茨来说还不算。他将工作到晚上,为明天的人群准备山上。他穿过桑德(Sunder)和螺旋(Corkscrew)的入口,向布莱尔蓝带(Blue Ribbon)的一台小型制雪枪走去。这台设备高几英尺,有三条腿和一个指向天空的金属头部。两条像消防水管一样的管道向它供应水和压缩空气,它使用这些来向空中喷洒雪花。水滴下落时会凝结成雪花。
“如果温度更高我就会变成雪怪了,”福尔茨说,指的是如果条件稍微暖和点,会让他一身湿透的雪——但在这种温度下,他刚制作的粉末轻轻地从他的袖子上弹开。“这就是完美。”
然而,这种完美的人工雪花也带来一个困惑。一方面,制雪需要大量能源,这会产生加热地球的排放。另一方面,一个变暖的地球意味着人工雪日益重要,为全国2,000多家滑雪小镇每年注入超过200亿美元的产业。好消息是,面对这些不断增长的威胁,滑雪场一直在显著提高其制雪操作的效率——他们希望这将帮助他们跑赢升温。
美国滑雪区上个赛季接待了6500多万次访问。圣诞周很可能占其中的一大部分,因为在这个时候滑雪场可以通过制雪赚取或损失其年收入的三分之一或更多。马丁·路德·金纪念日和总统日周末同样重要。但保证有滑道表面实在是一个日益不稳定的生意。
自1955年以来,西部美国的积雪已经减少了23%,升温已经将加利福尼亚州塔霍湖(Lake Tahoe)地区的积雪线从1,200英尺提高到1,500英尺。一项最近的研究发现,北半球的大部分地区正面临“积雪悬崖”,即温度升高只需很小就可能导致积雪大幅减少。
据一项估计,到2050年只有东北部约一半的滑雪区将具有经济可行性,另一项研究发现,加拿大的人工制雪需求到2050年可能会增加67-90%。对布罗姆利来说,制雪枪在过去几年一直至关重要;如果没有它们,1月中旬的滑道数量可能只有个位数,而不是31条。
然而,开放滑道也有成本。使用高压将水推上山和为制雪枪提供所需的压缩空气需要大量动力。布罗姆利相对小规模的操作每年消耗的电能就相当于100个家庭一年的用电量,用于生产足够覆盖约135英亩并形成3英尺深雪的雪。所有这些电量使得滑雪场的公用事业费用增加近50万美元。
但布罗姆利的总裁兼总经理比尔·凯尔恩斯(Bill Cairns)说,系统实际上比10年前高效得多。“我以前花费约80万美元,”他说。现在他可以用约一半的价格生产更多雪。“制雪成本的减少完全改变了游戏规则。”
雪花天是从高空中的尘埃粒子开始的。随着它们下落,水滴粘附在上面,形成雪花。像布罗姆利这样的滑雪场使用里程长的管道,将水和压缩空气输送到山上分布的数百个,有时上千个制雪枪。
早期的制雪枪在室内将压缩空气和水混合,然后使用空气压力通过一个大型喷嘴将水滴射向空中。弗雷德·帕布斯特二世(Fred Pabst Jr.)于1965年在他的滑雪场安装的系统就是这种类型,使其成为美国最早采用人工制雪的滑雪场之一。
“那时它还是一个黑艺术。我们一无所知,”斯拉夫科·斯坦恰克(Slavko Stanchak)说。那个时代,能源相对便宜,滑雪场会租用柴油压缩机排列成行,尽可能多地向山上喷洒雪花。但随着1990年代和2000年代初能源成本上升,人们对创新的动机也随之增强。
“我们专注于从商业角度使这个过程可行,”斯坦恰克说。
他最终成立了一家咨询公司,帮助包括布罗姆利在内的滑雪场设计或改进其制雪操作。在水方面,布罗姆利在1990年代改进了管网,并增加了中山泵帮助从其池塘将水输送到滑道。(春融后,大部分水最终会返回水系。)但每年需要覆盖滑山的水量相对固定,所以在这方面只有有限的效率提升空间。压缩空气才是真正吞噬预算的地方。
“就是空气里小钱飞出去,”凯尔恩斯说,每周可能需要一辆油罐车的燃料来驱动两台柴油压缩机。
1990年代也见证了更高效的制雪枪上市。研发人员发现,采用多个小孔而不是单个大口可以利用水而不是空气压力将流体推向上方。这允许他们将压缩空气喷嘴移到筒身外侧,其主要作用是将水流打散成水滴——这对空气来说是一项相对轻松的任务,而不是强迫它通过枪口。
“旧式大型枪可能使用800立方英尺每分钟[压缩空气]。这台这里使用约70立方英尺,”福尔茨指着2000年代初高约15英尺的塔式枪说。山上更高的地方是一台新型号,在理想条件下可以使用约40立方英尺,再下山一点是滑雪场最新的工具,可能只需要10立方英尺。这相当于效率提高了近100倍。
佛蒙特州政府支持的效率佛蒙特计划(Efficiency Vermont)敦促滑雪场尽可能更换更高效的设备。“2014年我们进行‘大规模制雪枪回收’真正推动了这项工作,”该计划高级账户经理查克·克莱里奇(Chuck Clerici)解释说。在此之前,它只是不定期更换几台。这次回收整个州退役了大约1万台低效模型,克莱里奇表示,目前滑雪场的制雪操作仅使用以前的80%空气。
虽然效率佛蒙特计划没有将滑雪场能源节约单独归因于制雪升级或建筑改进,但它报告2000-2022年帮助滑雪场节约电能超过10亿千瓦时。这相当于近100万吨温室气体排放,或者相当于关闭一座燃气发电厂一年。
“这些年来,我们开展的最大项目一直是制雪项目,”克莱里奇说。“在节能领域我们很少见到可以用五分之一能源替换设备的案例。”
福尔茨站在布罗姆利的空气压缩机房旁边,
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