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1 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）的山顶上 trudging，他查看了一下智能手表，微笑着：华氏 14 度。这几乎是他最喜欢的造雪温度。它足够冷，水能迅速结晶，但又不会太冷，以至于他在山上的长时间工作会让他感到痛苦。
福尔茨是布罗姆利滑雪场（位于佛蒙特州绿山南部的一个小型滑雪场）的首席造雪师。这位 35 岁的壮汉留着八字胡，穿着一件橙色的安全夹克，脚上穿着厚实的冬靴，走在雪地上发出嘎吱嘎吱的声音。他的腰带上挂着一把蓝色的锤子。
对滑雪者来说，一天快结束了，但对福尔茨来说不是。他会工作到晚上，为明天的游客准备好雪场。他穿过 Sunder 和 Corkscrew 的入口，走向一个矮小的造雪机，用来覆盖 Blue Ribbon 雪道。这是一条仅供专家使用的雪道，以布罗姆利创始人弗雷德·帕布斯特二世（Fred Pabst Jr.）的名字命名。这个装置高几英尺，有三条腿，金属头部朝向天空。两条形似消防水带的管道为设备提供水和压缩空气，它利用这些来嘶嘶地将降水喷向空中。水滴落下时，会凝结成雪花。
“如果再暖和一点，我就会变成雪怪了，”福尔茨说，他指的是更湿的雪，如果天气再暖和一点，他就会被雪裹得严严实实。但在这种温度下，他刚造好的雪轻盈地弹离了他的袖子。“这太完美了。”
然而，福尔茨制造的完美人造雪却带来了一个气候困境。一方面，造雪需要巨大的能量，这会产生加剧全球变暖的排放。另一方面，日益变暖的地球意味着人造雪对一个产业来说越来越重要，虽然不可否认它是一种奢侈品，但每年为全美滑雪小镇带来的收入超过 200 亿美元。好消息是，面对这些日益增长的威胁，滑雪场一直在显著提高其造雪作业的效率——他们希望此举能帮助他们抵御不断上升的气温。
上个雪季，美国滑雪场的游客人数超过 6500 万。其中很大一部分可能来自圣诞周，那时滑雪场可以赚取或损失其年收入的三分之一或更多。马丁·路德·金生日周末和总统日周末同样至关重要。但确保有一个可以滑行的表面，已成为一项越来越不可靠的生意。
自 1955 年以来，美国西部地区的积雪量已下降了 23%，而不断攀升的气温已将加州太浩湖（拥有十几个滑雪场）的雪线从 1200 英尺推高到 1500 英尺。一项最新研究发现，北半球的大部分地区正面临“雪量悬崖”，即使气温有微小的上升，也可能导致雪量急剧减少。
据估计，到本世纪中叶，美国东北部只有约一半的滑雪场将具有经济可行性。研究表明，到 2080 年，佛蒙特州的滑雪季可能会缩短两到四周，而另一项研究发现，到 2050 年，加拿大的造雪需求将增加 67% 至 90%。在布罗姆利，造雪机多年来一直是必不可少的；没有它们，该滑雪场在一月中旬的开放雪道数量可能只有个位数，而不是 31 条。
然而，开放雪道是有代价的。将水加压输送到山上，并压缩造雪机运行所需的空气，需要巨大的动力。布罗姆利相对较小的运营规模，每年能生产出足以覆盖约 135 英亩、厚度在三英尺以上的雪，每年消耗的电力足以供大约 100 户家庭使用。所有这些电力每年会增加近 50 万美元的滑雪场公用事业账单。
但布罗姆利的总裁兼总经理比尔·凯恩斯（Bill Cairns）表示，该系统比十年前效率高得多。“我以前要花大约 80 万美元，”他说。现在，他能以大约一半的价格生产出更多的雪。“造雪成本的降低彻底改变了局面。”
粉雪日始于高空气中的微尘。当它们落下时，水滴附着在上面，形成雪花。像布罗姆利这样的滑雪场利用数英里的管道，将水和压缩空气输送到散布在山上的数百甚至数千个造雪机，从而复制了这一自然过程。
早期的造雪机在腔体内混合压缩空气和水，然后利用空气压力将水滴喷向空中，通过一个大喷嘴。这就是啤酒家族的弗雷德·帕布斯特二世（Fred Pabst Jr.）在 1965 年花费 100 万美元安装的系统，使他的滑雪场成为美国最早采用该技术的滑雪场之一。
“这是一门玄学。我们一无所知，”斯拉夫科·斯坦查克（Slavko Stanchak）说，他的发明和专业知识使他成为造雪师界的传奇人物。那是能源相对便宜的时代，滑雪场会租用成排的柴油发电机组，将它们能产生的任何积雪喷洒到山上。但随着 20 世纪 90 年代和 21 世纪初能源成本的上升，创新的动力也随之增强。
“我们着眼于让这个过程在商业上可行，”斯坦查克说。
他最终创办了一家咨询公司，帮助包括布罗姆利在内的滑雪场设计或改进其造雪作业。在供水方面，布罗姆利在 20 世纪 90 年代改进了其管道网络，并增加了一个山腰泵，以帮助将水（H2O）从水池输送到雪道。（大部分水在春季融化时最终会流回分水岭。）但每年覆盖滑雪场的积雪所需的水量相对固定，因此效率提升的空间有限。压缩空气才是真正消耗预算的部分。
“空气是小钱飞出去的地方，”凯恩斯说，并补充说，两台柴油压缩机每周可能会消耗一辆油罐车的燃料。
20 世纪 90 年代，市场上也出现了更高效的造雪机。修补匠们发现，与单个大孔相比，带有多个小孔的设备可以利用水而不是空气压力将液体向上推。这使得他们可以将压缩空气喷嘴移到枪筒外部，在那里它们主要将水流分解成液滴——这比强行将它们喷出枪筒的功能要轻松得多。
“老式的机器可能每分钟使用 800 立方英尺[压缩空气]。这台机器大约使用 70，”福尔茨说，他指着一架 2000 年代初的塔式造雪机，高约 15 英尺，与 Blue Ribbon 雪道上的地面造雪机不同，它不能轻易移动。山上还有一款较新的型号，每分钟需要约 40 立方英尺的空气，即 CFM。再往下坡一点是该滑雪场最新的设备，在理想条件下，它只需要 10 CFM。这相当于效率提高了约一百倍。
由州政府支持的 Efficiency Vermont 项目敦促滑雪场尽可能多地更换这些更高效的设备。“这项工作在 2014 年得到了真正的推动，当时我们进行了‘大规模造雪机回收行动’，”该组织的高级客户经理查克·克莱里奇（Chuck Clerici）解释说。在此之前，该项目只进行了零星的更换。这次回收行动淘汰了全州约 10,000 台效率低下的设备，总体而言，克莱里奇表示，造雪作业现在使用的空气量比以前减少了约 80%。
虽然 Efficiency Vermont 没有将造雪升级带来的节能与建筑物改造等节能效果区分开来，但它报告称，其帮助滑雪场节约能源的努力在 2000 年至 2022 年间节省了超过 10 亿千瓦时的电力。这相当于减少了近一百万吨的温室气体二氧化碳排放，或者相当于一年内关闭两个燃气发电厂。
“我们多年来最大的项目一直是造雪项目，”克莱里奇说。“在节能领域，我们很少有能够将耗能五分之一的设备替换掉的情况。”
站在装有布罗姆利空气压缩机的建筑旁边，凯恩斯指向一个混凝土板，上面有两个井盖，曾经连接着巨大的地下柴油储罐。“下面是燃料，”他说。他的右边是一根标有碳排放发电机曾经连接到造雪系统的管道。现在它被切断了。
布罗姆利是许多能够消除或大大减少对柴油空气压缩机依赖的造雪厂之一。电气化也使一些滑雪场能够整合可再生能源。佛蒙特州的博尔顿谷（Bolton Valley）拥有一台 121 英尺高的风力涡轮机。许多其他滑雪场，包括布罗姆利，现在山坡上遍布太阳能电池板。布罗姆利在停车场旁边租赁了一块土地建设了一个太阳能农场。该太阳能农场产生的电力超过其造雪系统消耗的一半。
美国的造雪产业历史上主要集中在东海岸，那里的天然降雪尤其难以预测。但这种情况正在改变。“我们在西部地区做了更多的工作，”HKD Snowmakers 的一名员工肯·马克（Ken Mack）说，该公司是最大的设备制造商之一。该公司的一名高管最近搬到了科罗拉多州，以满足不断增长的需求。
HKD 目前销售的造雪机可能已经达到了其用水量和压缩空气用量的最低限度。“我们可能已经到了我们能达到的最低点了，”马克说。这需要我们在其他领域寻找进步。
马克说，造雪厂可以采取的一个步骤是更好地跟踪其能源使用量，最好是实时跟踪。他正在努力帮助恢复一项名为“造雪效率指数”（SEI）的指标。该指标衡量的是生产 1000 加仑水量的积雪需要多少千瓦时电力，这是斯坦查克多年前开创但从未真正普及的指标。（供参考，在理想情况下，大约需要 160,000 加仑才能在一英亩的土地上覆盖一英尺的雪。）
如果公开披露，这些数据可以提供透明度，并允许滑雪场吹嘘其效率。考虑到可持续性和环境保护日益受到消费者的关注，这一点尤其有吸引力。但由于 SEI 在不同山峦和不同温度下差异很大，它很可能最适合作为滑雪场与自身竞争的工具，而不是与其他滑雪场竞争。
今年，布罗姆利的 SEI 在雪季早期温暖的几周内约为 23，而在气温下降时则降至十几。凯恩斯一直在努力刷新这些数字，并可以从他的办公室进行监控。如果数字突然飙升，他可以查找是否有造雪机开着、水管漏水或其他问题。
“20 以下 realmente muito bom，”凯恩斯说。“所以我们正在朝着正确的方向发展。”
造雪领域一项更具革命性的发展是向自动化系统发展，这些系统几乎可以完全远程操作。一个明显的好处是减少了在深夜气温可能降至个位数时，在山上辛苦工作的人员需求。更重要的是，自动化允许滑雪场快速地启动和关闭造雪作业，这在气温不断攀升的情况下尤其有用。
造雪可以在温度降至约 28 华氏度（约零下 2 摄氏度）时进行（尽管在 22 华氏度或更低时效果最佳）；这是大自然有时只会短暂跨越的阈值。当这种情况发生时，滑雪场可以按一下按钮就能利用这个机会，而不必花时间派遣人员去启动所有造雪机。在更短的时间窗口内运行的能力也意味着运行泵和压缩机以及运送人员上下山所需的能源更少。
“你完成得更快，”马克说。覆盖一条雪道可能需要 100 个工时，但自动化可以将这一数字减少到 20 或 30。“这绝对是一种节省。但它也给你留下了一些储备，以备不时之需。”
欧洲在自动化方面远远领先于北美，部分原因是政府为在山上铺设电力和通信线路的巨额费用提供了补贴。安装该技术的成本很快就会高达数百万美元，如果没有补贴，美国滑雪场的收益主要限于气候较温暖地区（如中大西洋地区）的小型滑雪场，这些地方生存至关重要。但位于降雪量较大的地区（包括佛蒙特州的斯托、斯特拉顿和舒格布什，以及蒙大拿州的 Big Sky）的大型滑雪场一直在测试这些设备。
“造雪的未来肯定会是自动化，”凯恩斯说。“这只是需要很多钱，而且目前还没有人真正愿意补贴。”
布罗姆利正在测试一款半自动造雪机，可以避免布线问题。它利用现有的压缩空气供应来驱动内部涡轮机，产生足够的能量来运行一个小型车载计算机。通过监测天气条件，它可以自动调整水和空气的流量，以生产最佳的雪。
“这些造雪机不需要任何电力，”福尔茨说，他一边调整一个造雪机的角度，一边走向下一个。“这可以说是另一个层面的进步。”
在那之前，福尔茨和他的团队继续在夜色中前行，一次一个造雪机。
更正：本文已更新，以纠正 HKD Snowmakers 的名称。
本文最初发表于 Grist，网址为 https://grist.org/culture/greener-snowmaking-is-helping-ski-resorts-weather-climate-change/。
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