——从气象学看北京冬奥会开幕式的巧妙构思

视觉中国供图

五环旗下，“小雪花”凝聚成“一朵大雪花”的浪漫故事，化作五洲四海“美美与共”的永恒乐章……第24届北京冬奥会开幕式以雪为媒，展现“一起向未来”的美好愿景。此中奥妙，北京冬奥会开幕式总导演张艺谋用了一中一西两句话形容——李白的诗“燕山雪花大如席”和西方俗语“世界上没有两片雪花是相同的”。这两句话都和雪花有关，这使研究了60多年气象学的我倍感兴趣。细看开幕式多遍，果然发现张艺谋有大手笔，有大智慧。

“燕山雪花”片片吹落“开幕式”

“燕山雪花大如席，片片吹落轩辕台”是李白《北风行》中的两句。该诗描写一位妻子对战死在北方边关丈夫的苦苦思念：“念君长城苦寒良可哀”“北风雨雪恨难裁”。所以浪漫主义诗人才用了“燕山雪花大如席”来形容那里的苦寒。

张艺谋让这些“雪花”先后两次片片吹落“开幕式”，最后在地面上组成了一个大雪花，成为开幕式上两大固定道具之一，张艺谋专门称之为“燕山雪花”。此雪花重达3吨，面积估计约10平方米。这个大雪花中心是由96个小雪花组成的，代表与会参赛的96个国家（地区）。每个小雪花的形状、大小、亮度都是一样的，体现了“构建世界命运共同体”“合作才能共赢”的理念，这是张艺谋的一个大手笔。

不过，“燕山雪花大如席”，在文学上用雪片大来形容当地极寒当然是可以的，但在科学上是不成立的。因为，极寒之地由于气温极低，大气中的水汽极少，不可能降大雪花，我国普遍“小雪（节气）雪比大雪（节气）大”就是这个道理。因为小雪节气在前，温度比大雪节气高，水汽多，所以雪下得多比大雪节气大。例如，气温在0℃时，每立方米空气中最大水汽含量为4.58克，零下20℃时为0.94克，而零下45℃时仅为0.05克。水汽含量都接近于零了，巧妇难为无米之炊，哪里还能下鹅毛大雪？

因此，在我国东部地区，降雪量最大，或者说雪片最大的地区，不在冬季最冷的东北，而在中部江淮地区。因为这里温度零下而不多，既能降雪，水汽又充沛，一场大雪后积雪可达到50厘米左右。向北因气温低水汽含量小，向南因气温高雪多化为雨降，例如北侧江苏徐州，南侧浙江金华，一次最大降雪厚度都只有25厘米左右。我国最冷的东北，虽然全年最大积雪深度（晚冬）甚至接近60厘米，但那是一冬积雪未化累加造成。我们不妨再举个极端例子，世界最冷的南极点附近地区，最冷接近零下90℃，号称“举杯洒水，及地成冰”，每年降雪日子很多，但年平均降水量仅10个毫米，和我国年降水量最少的吐鲁番盆地托克逊差不多。那里的雪不像花而似粉，孩子们是不能用来堆雪人、打雪仗的。

“二十四节气”创新用作倒计时

北京冬奥会2月4日开幕，正值我国传统文化“二十四节气”中第一个节气立春开始，被张艺谋创新地安排作为开幕式上的倒计时，历时达4分20秒之久。这不仅是历届奥运会开幕式的首创，而且古色古香的“二十四节气”以中国特有的文化韵味征服了世界。当“二十四节气”的倒计时归零，短片中飞舞的雪花似乎飘进“鸟巢”，开启了一场浪漫之旅。

那么，“二十四节气”为什么是中国特有的文化？因为我国盛行温带大陆性季风气候，冬季中盛行从北方西伯利亚南下的严寒空气，带来了同纬最冷的我国小寒、大寒节气，夏季大陆性气候又给我国制造了同纬最热或较热的小暑、大暑节气。短促的春秋季节中还有霜冻等气象灾害，因此形成了我称之为世界上的“快节奏气候”和“快节奏农业”。古人种地必须掌握农时，否则“人误地一时，地误人一年”，因此早在公元前104年（汉武帝太初元年）就把24节气日期编进了太初历，使农民能保证基本收成，中华民族得以繁衍生息。而且，“二十四节气”的冬冷夏热气候，还通过影响人们的生活习惯、风俗，进而影响到了我国文化的方方面面，所以才成为我国传统文化最合适的特殊名片。

世上为何没有完全相同的两片雪花

至于“世界上没有完全相同的两片雪花”，在科学上是对的。简言之，因为雪片是在云中生长长大后下落的，云中雪片的生长的过程叫作“冰水转化理论”。雪花的生长是靠云中“过冷却水滴”（零下而未冰）上水汽蒸发供给的，而过冷却水滴是靠云中气流上升降温制造的。而云中水汽、过冷却水滴、上升气流等，不仅空间分布不均，还随着时间迅速变化。所以因过重而从云中降下来的雪花形状，以及因云下降过程中融化成的雨滴直径大小，便都是不一样的，这甚至可以直观观察到。

张艺谋形容开幕式的这两句话，第一句实际是说片片吹落“开幕式”的小雪花都是一样的，而第二句则又是说都是不一样的。他把矛盾留给了观众自解。其实，他第一句话说的是世界和平问题，第二句话讲的是自然科学问题，两者涉及的是不同领域，或者说不同质的矛盾。而“不同质的矛盾，只有用不同质的方法才能解决”，我们认识和分析任何问题方法也都应如此。

（作者系中国气象科学研究院研究员）

文章投诉热线:156 0057 2229  投诉邮箱:29132 36@qq.com