服務(wù)冬奧、支撐發(fā)展：冰凍圈科學(xué)的延拓

秦大河 效存德,* 丁明虎 王飛騰 朱志強(qiáng) 殷水清 任賈文

1 中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院 冰凍圈科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 蘭州 730000

2 北京師范大學(xué) 地表過程與資源生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100875

3 中國氣象科學(xué)研究院全球變化與極地研究所 北京 100081

4 哈爾濱體育學(xué)院 哈爾濱 150006

冰凍圈科學(xué)是以冰川（冰蓋）、凍土、積雪、河冰、湖冰等陸地冰凍圈要素，海冰、冰架、冰山等海洋冰凍圈要素，以及雪、霰、雹等大氣冰凍圈要素為研究對象，以冰凍圈要素的形成和演化規(guī)律為基礎(chǔ)，以與其他圈層相互作用為重點(diǎn)，以為社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展服務(wù)為目的的科學(xué)[1]。冰凍圈科學(xué)主要由冰凍圈過程、機(jī)理及變化規(guī)律，冰凍圈變化的影響機(jī)制，以及影響的適應(yīng)研究等 3 個(gè)層階組成；這 3 個(gè)層階從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用基礎(chǔ)研究再到應(yīng)用研究，漸次推進(jìn)。隨著對基礎(chǔ)研究科學(xué)認(rèn)識的不斷深入，不斷推動著冰凍圈科學(xué)應(yīng)用的發(fā)展。

冰凍圈應(yīng)用科學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要方向是將冰凍圈研究與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密結(jié)合，為解決國家重大需求和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展服務(wù)[2]。我國冰雪資源豐富，發(fā)展冰雪體育和冰雪旅游產(chǎn)業(yè)具有廣闊前景。北京冬奧會的成功申辦，激發(fā)了公眾冬季體育熱情，為我國冰雪產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了有力的助推作用。近年來，全國新建雪場每年以幾十個(gè)的數(shù)量遞增，各地冰雪資源得以迅速開發(fā)，冰雪運(yùn)動、冰雪旅游得以快速普及。然而，我國冰雪產(chǎn)業(yè)起步較晚，現(xiàn)有的冰雪科研隊(duì)伍尚未涉足這一領(lǐng)域，科研力量薄弱。因此，新時(shí)期我國的冰雪產(chǎn)業(yè)既面臨著難得的發(fā)展機(jī)遇，又面臨著各類挑戰(zhàn)。

1 冰川學(xué)長期積累奠定了應(yīng)用研究基礎(chǔ)

“以任務(wù)帶學(xué)科”是新中國成立初期較為普遍的科學(xué)研究之路，中國冰凍圈科學(xué)也不例外。在施雅風(fēng)領(lǐng)導(dǎo)下，20 世紀(jì) 50 年代末中國科學(xué)院冰雪利用研究隊(duì)率先以冰川學(xué)、凍土學(xué)引入，初衷旨在滿足國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)的需求，主要是解決祁連山冰雪融水資源的開發(fā)利用及青藏公路建設(shè)中所涉及的凍土問題；并于 1965 年成立了中國科學(xué)院蘭州冰川凍土沙漠研究所（1978 年分為中國科學(xué)院蘭州冰川凍土研究所和中國科學(xué)院蘭州沙漠研究所，現(xiàn)均已并入中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院）[3]。1966—1976 年很多研究一度受干擾而被迫停頓，但冰川學(xué)研究在極困難的情況下堅(jiān)持前進(jìn)，應(yīng)用冰川學(xué)得到了一定的發(fā)展。這個(gè)時(shí)期，中國科學(xué)院冰川凍土研究所開辟了天山西段公路雪崩和風(fēng)吹雪的實(shí)驗(yàn)研究，提出了防治工程設(shè)計(jì)[4]，還開始黃河河冰觀測和力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究。20 世紀(jì) 80 年代初，中國科學(xué)院蘭州冰川凍土研究所成立了冰雪物理應(yīng)用研究室，專門開展積雪、冰川及其他冰體物理和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，從而使我國的雪冰物理研究在冰結(jié)構(gòu)和雪的成冰過程、雪冰熱學(xué)、冰力學(xué)和冰川動力學(xué)等方面取得了一定的進(jìn)展。但后來隨著我國基礎(chǔ)研究出現(xiàn)“向 SCI 論文看齊”的導(dǎo)向，傳統(tǒng)冰雪物理應(yīng)用研究隊(duì)伍逐漸失散，研究出現(xiàn)青黃不接的局面。

21 世紀(jì)以來，中國冰凍圈研究內(nèi)容不斷深入，科學(xué)認(rèn)知水平大幅提高，同時(shí)在冰凍圈組成要素形成演化、冰凍圈變化的過程與機(jī)理研究，以及基于單點(diǎn)和流域尺度的觀測試驗(yàn)及理論等取得重要進(jìn)展，中國的冰凍圈科學(xué)研究實(shí)現(xiàn)了與國際接軌，研究工作進(jìn)入了平穩(wěn)、快速的發(fā)展階段。中國學(xué)者在冰凍圈變化[5,6]、冰凍圈變化的影響、冰凍圈影響的適應(yīng)對策[7]等方面開展了一系列研究，取得了系統(tǒng)性成果，基本完成了從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究的貫通，從而使冰凍圈科學(xué)邁向體系化的新高度。

經(jīng)過長期的學(xué)術(shù)積累，中國科學(xué)家提出冰凍圈科學(xué)的概念和理論框架，初步形成了冰凍圈科學(xué)體系，率先在國際上建立了以“冰凍圈科學(xué)”命名的科研機(jī)構(gòu)——冰凍圈科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室將冰凍圈過程與機(jī)理、冰凍圈與其他圈層相互作用和冰凍圈變化影響的適應(yīng)對策確定為主體研究脈絡(luò)，以期為社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展服務(wù)[1]；“冰凍圈科學(xué)研究集體”榮獲 2021 年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。同時(shí)，瞄準(zhǔn)未來需求，冰凍圈科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室加強(qiáng)青年人才培養(yǎng)，編纂了《英漢冰凍圈科學(xué)詞匯》《冰凍圈科學(xué)辭典》等工具書，撰寫了以《冰凍圈科學(xué)概論》（中、英文）為主體，15 冊本冰凍圈科學(xué)分論為輔助的教材體系，并獲得首屆全國優(yōu)秀教材（高等教育類）特等獎；在中國科學(xué)院大學(xué)等全國 8 所大學(xué)開設(shè)冰凍圈科學(xué)普及課程及研究生課程，培養(yǎng)了一大批中青年人才，形成了以冰凍圈科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為學(xué)科發(fā)展策源地和思想中心，以中國科學(xué)院青藏高原研究所、清華大學(xué)、北京大學(xué)、北京師范大學(xué)、中國氣象科學(xué)研究院、中國極地研究中心等科研院所/高校研究團(tuán)隊(duì)為分支的全國人才布局，這標(biāo)志著冰凍圈科學(xué)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了新時(shí)代。

2 冬奧雪務(wù)：學(xué)科應(yīng)用研究新機(jī)遇

北京冬奧會申辦成功之初，全國數(shù)百個(gè)滑雪場沒有一條雪道符合國際雪聯(lián)的高山雪道標(biāo)準(zhǔn)。針對冬奧會賽事用雪保障的關(guān)鍵技術(shù)和冰雪經(jīng)濟(jì)發(fā)展的國家需求，中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委員會、科學(xué)技術(shù)部等部門，先后啟動了中國科學(xué)院學(xué)部咨詢項(xiàng)目和重點(diǎn)部署項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究集體項(xiàng)目（三期）和重大研究計(jì)劃項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“科技冬奧”重點(diǎn)專項(xiàng)等。在這些項(xiàng)目的支持下，冰凍圈科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合北京師范大學(xué)、中國氣象科學(xué)研究院、哈爾濱體育學(xué)院、山東師范大學(xué)、河北省氣象局、中國科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所等科研和業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)，以及雪邦雪業(yè)、亞布力訓(xùn)練基地、國家高山滑雪中心、云頂滑雪公園等國內(nèi)冰雪產(chǎn)業(yè)一流企業(yè)，組建了一支由院士指導(dǎo)、中年科學(xué)家?guī)ш?duì)、青年骨干攻關(guān)、研究生和產(chǎn)業(yè)人員參與的研究團(tuán)隊(duì)；研究團(tuán)隊(duì)攻克了包括造雪、雪道制作、雪質(zhì)預(yù)測和儲雪在內(nèi)的多個(gè)技術(shù)難題，研究了氣候變化對中國滑雪旅游的影響、冰雪旅游如何助力山區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

在開展研究的過程中，通過給年輕人壓擔(dān)子，使得一批青年優(yōu)秀人才脫穎而出。例如，丁明虎、王飛騰、王世金等，目前已經(jīng)成為科研骨干。同時(shí)，也培養(yǎng)了我國第一批雪務(wù)保障方向的研究生、滑雪場技術(shù)工程師，為“后冬奧時(shí)代”我國冰雪產(chǎn)業(yè)發(fā)展按下“快進(jìn)鍵”。這些科研工作，為冰凍圈科學(xué)服務(wù)國家需求提供了成功經(jīng)驗(yàn)，也是學(xué)科鏈條延伸的典型案例。

北京冬奧會“帶動三億人參與冰雪運(yùn)動”，切實(shí)將“冷資源”變成了“熱經(jīng)濟(jì)”。2021 年 7 月 18 日，國務(wù)院印發(fā)了《全民健身計(jì)劃（2021—2025 年）》，強(qiáng)調(diào)要持續(xù)開展群眾冬季運(yùn)動推廣普及。在“后冬奧時(shí)代”，要讓冰雪運(yùn)動的紅利持續(xù)釋放。冰凍圈科學(xué)工作者通過部署新領(lǐng)域人才，組建科研院所+企業(yè)相結(jié)合的科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，為保障北京冬奧會順利舉辦和推動中國冰雪產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了智力支持。

針對北京冬奧會雪務(wù)保障關(guān)鍵技術(shù)和我國冰雪產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略所開展的大量探索性研究，總結(jié)主要進(jìn)展如下。

2.1 北京冬奧會雪務(wù)保障關(guān)鍵技術(shù)

（1）雪場賽道雪質(zhì)的預(yù)報(bào)?；﹫鰵庀髼l件和賽道雪質(zhì)是決定比賽成績的重要影響因素，是國際雪聯(lián)及運(yùn)動員判斷比賽舒適度和能否進(jìn)行比賽的關(guān)鍵要素[8]。雪質(zhì)演變受到局地氣象條件的影響顯著，局地氣象場的預(yù)報(bào)精度決定了雪質(zhì)預(yù)報(bào)的精度；而且北京冬奧會張家口賽區(qū)雪場山地地形復(fù)雜，增加了使用降尺度技術(shù)的難度。研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合動力與統(tǒng)計(jì)降尺度方法的優(yōu)點(diǎn)，提高局地氣象場的預(yù)報(bào)精度；同時(shí)，基于氣象要素變化影響雪質(zhì)演變的機(jī)理，發(fā)展雪質(zhì)演變物理模型和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；此外，利用積雪觀測資料，系統(tǒng)地研究和分析北京-張家口地區(qū)積雪的時(shí)空分布，揭示在全球變暖背景下該地區(qū)積雪的變化特征和發(fā)展趨勢，為 2022 年北京冬奧會提供科學(xué)的參考[9]。該項(xiàng)研究的關(guān)鍵突破點(diǎn)包括：① 以雪厚度、硬度、密度、表面溫度、粒徑、含水量為主要指標(biāo)，建立賽道雪質(zhì)指標(biāo)的量化標(biāo)準(zhǔn)和等級判別模型；② 針對張家口崇禮區(qū)冬奧雪場的復(fù)雜山地地形，研發(fā)動力與統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的氣象場降尺度技術(shù)；發(fā)展高精度氣象-雪質(zhì)演變模型；③ 將雪質(zhì)監(jiān)測、預(yù)報(bào)和判定 3 個(gè)模塊進(jìn)行集成，形成雪質(zhì)監(jiān)測-預(yù)報(bào)-判定系統(tǒng)，進(jìn)行雪場天氣變化風(fēng)險(xiǎn)評估與賽道雪質(zhì)預(yù)警。

（2）不同氣候條件和制作流程對冰狀雪賽道雪質(zhì)的綜合影響。冰狀雪是雪冰體育界約定俗成的一個(gè)通俗性稱謂，冰川學(xué)術(shù)語是粒雪冰，其密度介于 0.45 g/cm3—0.83 g/cm3。北京冬奧會之前，國內(nèi)滑雪場冰狀雪賽道的制作經(jīng)驗(yàn)較少，大型賽事（包括冬奧會項(xiàng)目）的冰狀雪賽道都聘請國外團(tuán)隊(duì)制作和維護(hù)冰狀雪賽道，其技術(shù)對外保密。研究團(tuán)隊(duì)通過系統(tǒng)研究，并在黑龍江亞布力滑雪場、河北云頂滑雪公園和北京國家高山滑雪中心開展了大量的現(xiàn)場試驗(yàn)，突破國外對冰狀雪賽道制作關(guān)鍵參數(shù)的技術(shù)封鎖，研發(fā)了適合中國不同氣候條件并滿足國際大型賽事技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的高山冰狀雪賽道制作關(guān)鍵技術(shù)并形成標(biāo)準(zhǔn)，為國內(nèi)舉辦大型雪上項(xiàng)目和冰雪產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供科學(xué)支撐。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵突破點(diǎn)包括：① 確立冰狀雪賽道的雪冰物理特性參數(shù)指標(biāo)，形成以雪冰物理特性參數(shù)為基礎(chǔ)的高山滑雪冰狀雪賽道雪質(zhì)評定標(biāo)準(zhǔn)；② 確定冰狀雪賽道質(zhì)量的關(guān)鍵影響因素，針對我國不同氣候區(qū)域研發(fā)“屬地化”冰狀雪制作技術(shù)，編制冰狀雪賽道制作的技術(shù)流程和實(shí)施指南；③ 研發(fā)了冰狀雪賽道質(zhì)量檢測專用儀器的研制，包括硬度測量儀和冰雪粒徑測量儀。

（3）儲雪堆消融動態(tài)過程模擬預(yù)報(bào)。在北京冬奧會期間，根據(jù)冬奧會場館所處的地形、局地氣象條件、比賽項(xiàng)目的雪質(zhì)要求，針對性地制定了“一場一策”的場館儲雪技術(shù)方案。賽時(shí)，在首鋼大跳臺和國家跳臺滑雪中心儲雪 7 000 m3，確定了儲雪堆設(shè)計(jì)方案，并能對雪堆體積和內(nèi)部雪質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測，從而為賽事用雪提供應(yīng)急保障。研究團(tuán)隊(duì)利用數(shù)值模擬方法分析不同覆蓋材料的絕熱保溫性能表現(xiàn)，評估各種可能的儲雪覆蓋方案，討論最佳儲雪方案[10,11]。在此基礎(chǔ)上，研發(fā)了“儲雪堆智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)屬地化“量身定制”的儲雪堆設(shè)計(jì)，克服傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案推廣性差、無法預(yù)判效果等弊端。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵突破點(diǎn)包括：① 研發(fā)“儲雪堆智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)在不同氣候條件、不同隔熱材料配置方案，以及不同地形條件下，最佳儲雪堆幾何形態(tài)方案的自動設(shè)計(jì)；② 建立了雪堆內(nèi)部雪質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，通過分析雪質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)和周邊氣象數(shù)據(jù)，對儲雪過程中出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行科學(xué)評估，確定風(fēng)險(xiǎn)等級，提出應(yīng)對方案。

（4）高效能造雪模式集成技術(shù)。北京冬奧會之前，國內(nèi)在廣泛應(yīng)用人工造雪過程中，基本采用國產(chǎn)的低效人工控制操作設(shè)備或引進(jìn)國外的大功率高壓力直供和接力的半自動、自動化系統(tǒng)，并且要根據(jù)每個(gè)雪場的具體條件和需求進(jìn)行專門的單獨(dú)設(shè)計(jì)和施工。因此，具有操作不便、效率低下、運(yùn)行成本高、投資過大、系統(tǒng)建設(shè)對環(huán)境破壞和影響較大的不利因素。2022 年北京冬奧會滑雪場地類型復(fù)雜，造雪受到多種因素影響[12]。在研究我國適合開展滑雪運(yùn)動的地理?xiàng)l件的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)多模式網(wǎng)絡(luò)造雪系統(tǒng)，滿足了不同項(xiàng)目滑雪場地的造雪需求，包括對場地整體進(jìn)行劃分，形成不同區(qū)域和多個(gè)相關(guān)的獨(dú)立子系統(tǒng)，以適應(yīng)不同海拔、溫度、濕度的變化，提高造雪系統(tǒng)的運(yùn)行能力和效率。該系統(tǒng)的關(guān)鍵突破點(diǎn)包括：① 研發(fā)了高效造雪系統(tǒng)模塊優(yōu)化集成技術(shù)，對滑雪場泵站集成模塊、造雪水處理集成模塊、造雪管線模塊和泵站模塊進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)了智能模塊集成設(shè)計(jì)；② 開發(fā)了智能網(wǎng)絡(luò)化控制軟件技術(shù)，針對高效人工造雪系統(tǒng)特點(diǎn)和智能網(wǎng)絡(luò)化控制需求，構(gòu)建基于安卓（Android）平臺與本地、混合和移動網(wǎng)絡(luò)（Web）架構(gòu)的智能網(wǎng)絡(luò)化人工造雪系統(tǒng)中泵站控制系統(tǒng)。

2.2 以冰凍圈服務(wù)引領(lǐng)冰雪產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

“冰天雪地也是金山銀山”，冰凍圈服務(wù)指人類社會從冰凍圈系統(tǒng)中獲得的所有惠益。冰凍圈服務(wù)以供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)和支持服務(wù)等給冰雪地帶的人們帶來福祉。為此，工作組開展了大量研究。

（1）評估了滑雪產(chǎn)業(yè)的自然稟賦和未來風(fēng)險(xiǎn)。① 滑雪產(chǎn)業(yè)發(fā)展對氣候資源和地理?xiàng)l件依賴度極高。基于歷史氣象觀測和地形數(shù)據(jù)，研究揭示了我國積雪資源的自然稟賦，發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定積雪區(qū)即東北地區(qū)、新疆北部和青藏高原等地的積雪豐度相比于歐洲西部和北美等地較為薄弱，目前的滑雪產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要依靠人工造雪。研究顯示，我國人工造雪潛力高值區(qū)主要分布在“橫斷山—秦嶺—太行山—燕山”一線的西北部地區(qū)，整體呈現(xiàn)“西北多，東南少”的空間分布特征。綜合考慮地形、積雪和氣候等要素，我國滑雪旅游發(fā)展的自然適宜區(qū)主要集中在東北地區(qū)的長白山和大、小興安嶺地區(qū)，西北地區(qū)的天山、阿爾泰山、祁連山等地，以及華北地區(qū)的燕山、太行山、呂梁山等地，因此應(yīng)將這些地區(qū)作為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域[13-15]。② 氣候變化已經(jīng)成為滑雪產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn)。在全球氣候變暖背景下，我國滑雪場未來可用的自然降雪量下降、人工造雪窗口期縮小，滑雪場發(fā)展的自然適宜度降低。到 21 世紀(jì)中葉，滑雪場發(fā)展的自然適宜度只有在 RCP2.6①RCP（Representive Concentration Pathways，典型濃度路徑），是聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）采樣的氣候情景，集中反映人口、經(jīng)濟(jì)增長、能源結(jié)構(gòu)和技術(shù)革新對溫室氣體排放的影響。用單位面積的輻射強(qiáng)迫表示未來100年溫室氣體穩(wěn)定濃度的情景；通常使用4種情景，即RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5——輻射強(qiáng)迫的強(qiáng)度依次增強(qiáng)。情景下呈現(xiàn)先下降后上升趨勢，在 RCP4.5 和 RCP8.5 情景下則持續(xù)降低，并且滑雪旅游發(fā)展的自然適宜區(qū)逐漸向高緯度、高海拔地區(qū)轉(zhuǎn)移[15]。為此，我國在大力發(fā)展滑雪旅游的同時(shí)，應(yīng)充分考慮氣候風(fēng)險(xiǎn)，構(gòu)建適應(yīng)氣候變化的滑雪旅游新發(fā)展格局，以促進(jìn)我國滑雪旅游可持續(xù)發(fā)展。

（2）聚焦貧困山區(qū)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和生態(tài)文明建設(shè)，給出了冰雪產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議。我國冰雪資源富集區(qū)主要位于高緯度、高海拔山區(qū)，也是貧困度發(fā)生度較高的地區(qū)。中國原 832 個(gè)貧困縣（現(xiàn)均已脫貧）中，位于冰川資源富集區(qū)和穩(wěn)定積雪區(qū)的占比分別為 15.0%和 26.4%。隨著我國脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)取得了全面勝利，山區(qū)的交通、通信和基礎(chǔ)設(shè)施得到改善，豐富的冰雪資源為鞏固山區(qū)脫貧攻堅(jiān)成果、發(fā)展冰雪經(jīng)濟(jì)提供了基礎(chǔ)。研究組對此開展了系統(tǒng)研究。① 綜合考慮冰雪旅游發(fā)展的自然因素和社會經(jīng)濟(jì)因素，研究了原14個(gè)集中連片特困區(qū)冰雪產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適宜性。結(jié)果表明，適宜發(fā)展冰川旅游的鄉(xiāng)村振興重點(diǎn)區(qū)，主要位于除羌塘高原外的西藏全境、四川省藏區(qū)和新疆南疆三地州等高海拔地區(qū)；適宜發(fā)展滑雪旅游的鄉(xiāng)村振興重點(diǎn)區(qū)，主要位于燕山—太行山區(qū)、呂梁山區(qū)東北部、六盤山區(qū)西部、大興安嶺南麓山區(qū)、大別山區(qū)北部等低海拔山區(qū)。冰雪旅游將成為這些脫貧成果尚不穩(wěn)固的山區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要激活因子，對于防止返貧、推進(jìn)鄉(xiāng)村全面振興具有較大的發(fā)展?jié)摿13]。② 考慮冰雪旅游富集區(qū)同時(shí)也是生態(tài)環(huán)境較為脆弱的地區(qū)，建議在發(fā)展冰雪旅游的同時(shí)，應(yīng)注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)，要堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳理念，注重與科教、傳統(tǒng)文化相融合，堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展和環(huán)境保護(hù)并舉。一方面，政府部門應(yīng)加強(qiáng)主導(dǎo)作用，整合優(yōu)勢資源，制定相關(guān)政策，促進(jìn)山地、積雪資源的合理開發(fā)和利用，切實(shí)將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢；同時(shí)，樹立“地鐵式經(jīng)濟(jì)”理念，以點(diǎn)帶線、以線帶面，助力山區(qū)可持續(xù)發(fā)展。另一方面，滑雪產(chǎn)業(yè)利益相關(guān)者應(yīng)全面考慮自然資源潛力、致災(zāi)可能性和氣候變化風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行短期和長期規(guī)劃，避免資源浪費(fèi)。此外，相關(guān)部門應(yīng)為旅游區(qū)脫貧人口提供就業(yè)培訓(xùn)，提高旅游服務(wù)質(zhì)量，確保山區(qū)高質(zhì)量發(fā)展，實(shí)現(xiàn)“物質(zhì)”和“知識”上雙脫貧的目標(biāo)。

3 未來需求與展望

伴隨著北京冬奧會的順利舉辦，以及武大靖、蘇翊鳴、谷愛凌等運(yùn)動員相繼摘取獎牌，冰雪運(yùn)動已成為各大社交媒體炙手可熱的討論話題，大小雪場都變得異?；馃帷４舜问严蛉珖占傲吮┻\(yùn)動和冰雪旅游，極大地激發(fā)了人民群眾參與的熱情，冰雪產(chǎn)業(yè)不再是東北地區(qū)的“專屬品”，已經(jīng)形成了“三足鼎立、兩帶崛起、全面開花”的新格局。除了擁有天然積雪資源的東北地區(qū)、京津冀和新疆，以西藏、青海為代表的青藏高原冰雪觀光旅游帶和以川貴鄂為代表的中西部冰雪休閑旅游帶正在崛起；同時(shí)，山清水秀和溫暖的南方地區(qū)也在打破時(shí)空限制，發(fā)展冰雪經(jīng)濟(jì)[13,16]。然而，我國冰雪產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段，雖然取得了一定進(jìn)展，但核心技術(shù)的掌握仍需要時(shí)間消化吸收；目前，我國滑雪產(chǎn)業(yè)存在區(qū)域同質(zhì)化嚴(yán)重、產(chǎn)業(yè)鏈不完善、產(chǎn)業(yè)間融合度低、服務(wù)保障基礎(chǔ)設(shè)施不完善等問題[13,14]；此外，冰雪物理研究、雪場/滑冰館、運(yùn)動員等競技體育的各個(gè)環(huán)節(jié)，未能有效貫通，未能形成競技運(yùn)動的全鏈條保障體系。

因此，研究團(tuán)隊(duì)將持續(xù)加強(qiáng)包括面向應(yīng)用的冰凍圈基礎(chǔ)科學(xué)、冰雪旅游在內(nèi)的全國冰雪產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究，因地制宜，宜冰則冰、宜雪則雪，以實(shí)現(xiàn)冰雪產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和綠色低碳路徑[17]。進(jìn)一步開展不同雪上項(xiàng)目冰雪物理基礎(chǔ)研究，特別是：不同溫度、濕度和壓力（包括風(fēng)速）等組合條件下雪粒的形成，粒徑、密度、水分和硬度等的變化，雪層內(nèi)部黏聚力和表面摩擦特性，以及風(fēng)雪流和雪霧的影響；開啟應(yīng)用冰學(xué)的自主技術(shù)研發(fā)，加強(qiáng)滑冰場建設(shè)和維護(hù)中的有關(guān)冰物理參數(shù)研究和成冰技術(shù)研發(fā)；啟動不同天氣/環(huán)境狀態(tài)下冰氣交換物理特性對冰/雪面力學(xué)特性的影響研究，進(jìn)而研究冰面狀態(tài)和冰刀之間、雪面黏滯特性與雪板之間力學(xué)反饋。最終，能為冰雪運(yùn)動競技場地、運(yùn)動員提供“一對一”的專屬科技服務(wù)，盡快達(dá)到以挪威、德國、瑞士為代表的冰雪產(chǎn)業(yè)科技支撐水平，幫助我國運(yùn)動員在高山滑雪、冰球和冰壺等項(xiàng)目上獲得突破。