雪是由大氣中的水蒸氣形成的。當(dāng)溫度下降時，水蒸氣凝結(jié)成微小的水滴，當(dāng)溫度降低到一定程度，水滴會變成微小的冰晶。大量的冰晶集結(jié)在一起達(dá)到足夠重時他們就會落向地面。在它們墜落到地面的過程中，如果空氣持續(xù)低溫，當(dāng)他們到達(dá)地面時我們看到的就是雪花。

在北極，當(dāng)氣溫降低到-50℃的時候，人們發(fā)現(xiàn)自己吐出來的水汽直接凝華成細(xì)小的雪花。這些小雪花如果互相碰撞，還會發(fā)出聲響，好象翻動書頁的聲音。探險家把這種奇妙的聲響稱之為“星的耳語”。由此人們得到一個非常有益的啟示：只要滿足水汽凝華結(jié)晶的條件，可以在各種場合下，人工制造出美麗的雪花來。

原理

自從韋恩·皮爾斯利用一個油漆噴霧壓縮機(jī)，噴嘴和一些用來給花木澆水的軟管造出一臺造雪機(jī)以來，造雪機(jī)的基本原理并沒有任何變化。將水注入一個專用噴嘴或噴槍，在那里接觸到高壓空氣，高壓空氣將水流分割成微小的粒子并噴入寒冷的外部空氣中，在落到地面以前這些小水滴凝結(jié)成冰晶，也就是人們看到的雪花。

原理聽起來很簡單，但是實行起來卻要困難和昂貴得多。在北京及東北地區(qū)獨(dú)特的氣候條件，結(jié)果是氣候條件在幾千米的范圍內(nèi)會有顯著的變化。

造雪形式

第一種是制冰裝置生產(chǎn)出片冰，然后以片冰為原料造雪。其工作流程是，先通過制冰裝置將水制成片冰，再通過碎冰裝置把已經(jīng)造好的片冰粉碎成粉末，最后，通過把粉末狀的冰晶通過空氣輸送系統(tǒng)送出。該方式造雪系統(tǒng)復(fù)雜，造出“雪”的品質(zhì)與自然雪相差甚遠(yuǎn)。

另一種是采用傳統(tǒng)的高壓水與空氣混合造雪。其工作流程是，來自高壓水泵的高壓水與來自空氣壓縮機(jī)的高壓空氣在雙進(jìn)口噴嘴處混合。利用自然蒸發(fā)和空氣出噴嘴后的體積膨脹帶走熱量而使霧滴凝結(jié)成冰晶。但存在的問題是霧滴越小，其蒸發(fā)量越大，水的損失越多，造雪效率越低。此外，只能在冰點以下工作，對外界環(huán)境溫度的依賴性很強(qiáng)，造雪效率低。

操作

為了幫助水凝結(jié)（記住，自然雪的形成開始于在幾千米高度從冷空氣中落下），利用322個塔形噴槍，與傳統(tǒng)的滑板噴槍相比，它們能使小水滴在空氣中落得更遠(yuǎn)。水能被送至五百二十個消防栓連接的噴槍中。

盡管溫度計顯示的可能是-6°C（“干球”溫度），空氣濕度依然影響著水滴凝結(jié)的速度。與風(fēng)速，風(fēng)向，氣壓等氣象因素以及用于造雪的水的溫度一起，濕球溫度對于造雪有非常大的影響。所有這些因素都處于不斷變化的狀態(tài)，為保證大造雪量需要對它們進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)測。

除去空氣濕度，北京大部分區(qū)域還不時受到各種各樣天氣條件的影響，因此需要一個造雪隊不斷尋找可供選擇的造雪地點，以轉(zhuǎn)移天氣條件的影響。看到幾百萬元的系統(tǒng)由于氣溫的上下浮動而不得不閑置的確令人沮喪。由于一種新的閥門技術(shù)的發(fā)展，這種狀況得到了改變。專用閥門很容易控制。只要點擊鼠標(biāo)，山上的造雪塔就能自動開關(guān)。能夠利用很小的造雪氣象監(jiān)測傳遞來的信號進(jìn)行操作。

冬運(yùn)會人造雪場

造雪花的范例很早就在世界上出現(xiàn)過。1980年2月，參加第十三屆冬季奧運(yùn)會的各國滑雪健兒們，云集到美國普萊西德湖畔，準(zhǔn)備大顯身手。但是以往積雪很多的普萊西德地區(qū)，在那一年的雪卻下得很少，原野上斑斑駁駁，地面裸露在積雪中間。這怎么能舉行滑雪比賽呢? 于是人們想到了造雪機(jī)。造雪機(jī)好象一臺高射機(jī)槍，含有大量水滴的水汽流從槍管里噴射出來，在嚴(yán)寒的氣侯中水汽流立即凝華結(jié)晶，變成了雪花。工作人員開動鏟雪車，把人造雪花鏟到大卡年上，運(yùn)到幾十公里方圓的山坡上和比賽跑道上，鋪了將近一尺厚的雪，終于使這場比賽順利地進(jìn)行到底。

現(xiàn)在造雪機(jī)已經(jīng)得到很廣泛的應(yīng)用，比如夏天拍電影需要冬天的雪景，除非你有耐性等到冬天，否則只有人工造雪了。

鳥巢造雪

2009年底國家體育場“鳥巢”變身為北京市內(nèi)最大的滑雪場，從2009年12月19日到2010年2月20日，“鳥巢”重點打造以冰雪運(yùn)動為主題的冬季樂園觀光活動。為了營造完美的滑雪體驗，“鳥巢”用雪全部人工制造，造雪工程13日就已浩浩蕩蕩地開始了，而整個活動的投資超過5000萬人民幣。

落戶“鳥巢”的首個冬季娛樂項目———“鳥巢歡樂冰雪季”對大眾開放，滑雪高臺、雪山舞臺以及冰雪森林等景觀將悉數(shù)亮相?！傍B巢”主場南看臺5000個座椅被拆除，工作人員先是在上面鋪設(shè)防水設(shè)施，這里被改造成一個長80米、寬80米、坡度為6度的滑雪道。進(jìn)入其中的游客將從這里坐在雪圈上滑入“鳥巢”的冰雪世界中。

人工造雪是相當(dāng)昂貴的。然而，當(dāng)對比成本與收益時，就會發(fā)現(xiàn)人工造雪給許多旅游點帶來了豐厚的利潤。人工造雪能夠顯著地增加顧客的滑雪體驗。機(jī)器造雪能夠在整個滑雪季中提供足夠的雪量。在滑雪季初期，滑雪場幾乎完全依賴人工造雪。機(jī)器造雪也易于在較長時間內(nèi)保證雪的質(zhì)量不變，并且比自然雪更適于抵抗升華及來自光源的熱量的影響，滑雪者的裝備也能夠重復(fù)使用。山上的雪一旦失去其晶體結(jié)構(gòu)就會變成球形的，也就不再能被塑造成形。將人造雪覆蓋在已經(jīng)失去晶體結(jié)構(gòu)的雪體的表面可以重新激發(fā)其晶體結(jié)構(gòu)，從而使雪恢復(fù)生命力。

浪費(fèi)水資源

通常1噸水可以造兩立方米的雪，而一臺造雪機(jī)每小時用水量約為十五六噸，中水也應(yīng)循環(huán)使用。人工造雪后，絕大多數(shù)會通過空氣蒸發(fā)或滲透地下，這部分水無法回收再利用，造成了浪費(fèi)?；﹫鲈煅┤∷且跃徒〉叵滤疄橹?，問題就更嚴(yán)重。中國滑雪協(xié)會針對北京10家滑雪場的調(diào)研顯示，用于造雪的地下水回收率只有40%左右。大量水被損耗，將加重山區(qū)的春旱。

生態(tài)破壞

生態(tài)專家則指出，人工造雪還會對植被產(chǎn)生破壞。北京植物園副園長、園林博士趙世偉說，人工造雪施工會破壞土壤，影響植被生存環(huán)境。游客們在滑雪場雪道上踩踏，可能會形成土壤板結(jié)，影響雪季過后雪道范圍內(nèi)植物的生長，山坡比較陡的地方易出現(xiàn)水土流失。