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      氣象與體育比賽

      2008-06-28 07:23:20周家斌
      百科知識 2008年12期
      關(guān)鍵詞:射擊馬拉松水溫

      周家斌

      俗話說,“天有不測風(fēng)云”。體育運動的順利進(jìn)行同樣也離不開氣象。

      體育運動難離氣象

      首先,體育運動需要在一定的天氣條件保證下進(jìn)行。如果遇到極端天氣,則只好暫停。暴雨、高溫、雷電、冰雹、大風(fēng)等等是2008年北京夏季奧運會可能要面對的極端天氣事件。

      北京地區(qū)的年降雨量主要由夏季的幾場暴雨形成。一般而言,夏季暴雨少則為少雨年份:暴雨多則為多雨年份。

      在北京,與夏季暴雨相伴的往往還有雷電災(zāi)害。如2001年夏季,共發(fā)生雷電災(zāi)害30起,其中5月3次,6月17次,7月3次,8月7次,死亡多人。

      另外,北京夏季還可能出現(xiàn)冰雹災(zāi)害。比如1969年8月29日下午,10個區(qū)(縣)降雹10-30分鐘,天安門前為國慶20周年懸掛的宮燈被砸,長安街的路燈有2/3被打碎,人民大會堂、歷史博物館等建筑迎風(fēng)面的玻璃幾乎全被打壞,在山區(qū)還造成了人畜受傷。

      運動會期間,冰雹常常引起觀眾騷動,進(jìn)而導(dǎo)致意外的發(fā)生。1988年,尼泊爾加得滿都足球賽時發(fā)生強(qiáng)雷暴和冰雹,引起觀眾慌亂,導(dǎo)致踩死、壓死百余人,重傷幾百人。

      據(jù)統(tǒng)計,在8月8日到8月24日的奧運會舉行期間,北京地區(qū)氣溫超過32℃的可能性有23%,超過35℃的可能性也存在。如2007年立秋后的8月9日就出現(xiàn)了39.8℃的創(chuàng)紀(jì)錄最高溫度。這種天氣對馬拉松這樣的大運動量比賽項目非常不利。

      除了這些看得見的氣象因素外,還有些看不見的氣象因素也會影響體育比賽的進(jìn)行。大氣層污染會影響人體健康,這種影響在人們從事體育活動時尤其明顯。比如,在相對濕度為80%-90%時,可吸入顆粒物會形成疆,使能見度減小到10千米以下。霾不僅影響交通運輸?shù)龋€能誘發(fā)鼻炎、支氣管炎、小兒佝僂病等多種疾病。

      其次,體育運動的成績與氣象條件密切相關(guān),只有符合相應(yīng)的氣象條件規(guī)定的成績,特別是打破各項記錄的成績才會被承認(rèn)。

      這是因為諸如短跑、跨欄等田徑項目,在順風(fēng)和逆風(fēng)的不同氣象條件下,運動員的成績差別很大。通常順風(fēng)風(fēng)速每秒2米時,運動員的百米比賽成績要比無風(fēng)時快0.15秒。國際田聯(lián)則規(guī)定,在200米以下的徑賽項目及跳遠(yuǎn)、三級跳遠(yuǎn)等項目比賽時,均需測定風(fēng)向及風(fēng)速。凡順風(fēng)時平均風(fēng)速超過每秒2米者,只計算成績,所創(chuàng)紀(jì)錄不予承認(rèn)。1968年6月20日,美國運動員齊姆在100米短跑比賽中,創(chuàng)造了9.8秒的世界最佳成績,但由于比賽時的順風(fēng)風(fēng)速為2.6米/秒,超過規(guī)定風(fēng)速0.6米/秒,因而該項成績未被承認(rèn)。

      此外,全能運動的單項成績,凡風(fēng)速超過每秒4米者,其全能運動紀(jì)錄不予承認(rèn);如單項風(fēng)速超過每秒4米者,該單項成績?nèi)钥稍u分和計算名次,但不得將此成績和總分作為正式成績。

      正因為氣象對田徑比賽成績影響很大,國際田聯(lián)才做出了上述詳細(xì)的規(guī)定,而且還要求在上報申請紀(jì)錄時,必須提供競賽場地、器材、氣象要素等情況。

      不同項目要求各異

      除了上面介紹的這些常規(guī)影響外,不同的運動項目以及不同的運動員對溫度、濕度、風(fēng)等具體氣象要素的要求往往也不盡相同。

      通常情況下,射箭、射擊、拳擊、網(wǎng)球、柔道等項目的適宜氣溫為13-16℃,籃球、壁球為10-13℃,羽毛球為7℃,長跑為8-15℃,馬拉松比賽為12-14℃。田徑比賽的最適溫度是20-22℃。體操運動員在室內(nèi)比賽時,一般運動員的最適氣溫為17℃,高水平者為13-14℃。

      我們都知道,賽艇運動需要一定的風(fēng)力,無風(fēng)時帆船帆板會失去動力,無法比賽;風(fēng)太大時,比賽會有危險,也不能順利進(jìn)行。

      馬是有靈性的動物,策馬講究人馬合一,技術(shù)重于體力。馬術(shù)比賽中馬是主要的“運動員”。馬和人一樣,不能忍受極端和惡劣的天氣。一般來說,盡量不要選擇在炎熱的天氣下騎馬,因為馬不耐高溫煎熬。但是如果天氣太冷,馬術(shù)比賽的成績也會大打折扣。另外,大風(fēng)大雨對馬術(shù)比賽影響至深。所以,最適宜舉行馬術(shù)比賽的是天氣微涼,雨水稀少,大氣潔凈,清爽宜人的初秋時分。

      從性別來看,男女運動員對氣象要素的敏感程度不同:男運動員對氣溫最敏感,女運動員對風(fēng)速最敏感。所以,2008年奧運會,氣象部門將提供炎熱指數(shù)和風(fēng)寒指數(shù),分別對男女運動員進(jìn)行氣象指導(dǎo),同時提供3小時以內(nèi)精細(xì)預(yù)報,分辨率將達(dá)到10米,預(yù)報會具體到每個比賽場館。

      溫度濕度影響較大

      在各氣象要素中,溫度對運動員的成績影響是比較大的。

      以游泳比賽為例。比賽中,游泳池的水溫不僅會對運動員的身體產(chǎn)生影響,而且還會產(chǎn)生其他意想不到的物理影響。在水溫為O'C時,流體摩擦系數(shù)為1.83;在20℃時,這一系數(shù)為1.03;30℃時則為0.84。摩擦系數(shù)的減小,意味著水對人體的阻力減小了。另一方面,在水溫為0℃時,水的密度為1.0克/立方厘米;水溫達(dá)到25℃時,水的密度則減小為0.997克/立方厘米,而人體密度在吸氣時在0.94-0.96克/立方厘米之間。

      總的來說,水溫較高時,人體的浮力較小,同時,水分子間的相互摩擦也較小。在水溫為25℃時,出現(xiàn)的內(nèi)摩擦比在水溫為10℃時的內(nèi)摩擦約小30%。較高的水溫雖有助于取得較好的比賽成績,但在水溫超過24-28℃時,摩擦力減小的優(yōu)點又被相應(yīng)的浮力減小作用抵消了。

      在國際比賽的規(guī)定中,24℃的水溫是舉行游泳比賽時的起碼水溫。不少從事游泳運動研究的人認(rèn)為,24-28℃為訓(xùn)練和比賽的最佳水溫。

      溫度的變化對射擊命中率所起的作用也不小。氣溫變化時;空氣密度也隨之變化。當(dāng)子彈在較低的溫度下飛行時,途中會與更多的空氣分子(較密的空氣)碰撞,進(jìn)而損失了飛行速度。

      不過,溫度往往不是單獨起作用的。在高溫或低溫環(huán)境下,人體對溫度的感覺與濕度關(guān)系很大,因為體表喪失的熱量與大氣中水汽的含量有關(guān)??諝鉂穸忍螅\動員會感到煩惱郁悶:空氣濕度過小,人又會感覺干渴煩燥。據(jù)研究,在氣溫40℃、相對濕度30%,氣溫38℃、相對濕度50%和氣溫30-31℃、相對濕度85%以上的條件下,運動員機(jī)體自身的調(diào)節(jié)機(jī)制就無法充分發(fā)揮作用,會影響到比賽成績和運動員的健康。在氣溫適中的前提下,50%-60%的相對濕度對田徑比賽最為適宜。濕度偏大些有利于短跑運動員產(chǎn)生爆發(fā)力,但不利于長跑運動員排汗,影響其耐力。一般說來,上午的相對濕度比較大,下午的相對濕度比較小。這也是為什么現(xiàn)在的田徑比賽一般都把800-1500米中長

      跑比賽安排在下午。因為這樣的安排可以讓運動員發(fā)揮出更高的水平。

      對馬拉松運動來說,陰天最有利于運動員創(chuàng)造出好成績,而微量降水對馬拉松長跑最為有利,大雨卻會影響比賽成績。這是因為雖然雨水淋濕了運動服會令運動員感覺不舒服,但因體表雨水蒸發(fā)會加快人體散熱,有利于其創(chuàng)造更好的成績。

      曾有專家對美國波士頓自1957年以來每年舉行一次的馬拉松成績進(jìn)行分析,并得出了這樣的結(jié)論:當(dāng)空氣溫度和相對濕度足夠高時,世界級優(yōu)秀馬拉松運動員都因氣象條件不利而跑不出理想成績:當(dāng)氣溫在10-24℃之間時,濕球溫度和云量成為馬拉松成績理想的預(yù)報指標(biāo):當(dāng)陰天并且濕球溫度低于7.8℃時,成績好的可能性很大,且有破記錄的可能;如果是晴天或者少云,濕球溫度高于7.8℃時,成績通常較差。絕大多數(shù)破記錄的成績出現(xiàn)在陰天并伴有微量降水的日子。因此,我們可以根據(jù)比賽當(dāng)日的氣象條件,對馬拉松比賽成績的好壞以及能否打破記錄等預(yù)先做出估計。

      風(fēng)向風(fēng)速影響射擊

      除了溫度的影響外,不少運動項目對風(fēng)這個要素也很敏感,特別是諸如射擊、射箭、飛碟等瞄靶項目。

      研究認(rèn)為,風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫和氣壓是影響射擊比賽準(zhǔn)確度的主要氣象因素。大部分研究者認(rèn)為,在射擊比賽當(dāng)中,當(dāng)氣溫為15℃、氣壓為1000百帕、場地的海拔高度為1000米、空氣相對濕度為50%以及靜風(fēng),這樣的天氣條件是最為有利的。在這種條件下,空氣密度為1200克/立方米,若瞄準(zhǔn)器的位置擺放得當(dāng),運動員將可以取得最佳成績。

      不過,當(dāng)射擊場上風(fēng)速超過4米/秒時,因為可能伴有突然的風(fēng)速和風(fēng)向變化,射出的子彈和箭就會偏離靶心,對射擊等項目的成績影響較大。有經(jīng)驗的運動員在有風(fēng)的情況下,要根據(jù)風(fēng)向及風(fēng)速的大小,通過瞄準(zhǔn)其他目標(biāo),達(dá)到射中靶心的目的。

      射擊時,風(fēng)速如果超過4米/秒,由于風(fēng)力的作用會使射擊的散飛程度增大。在風(fēng)速為10米/秒,子彈的散飛程度為靜風(fēng)情況下的2倍。

      順著射擊路線方向的風(fēng)會使子彈的飛行距離增加,而逆著射擊路線方向的風(fēng)會使之縮短。與射擊路線方向成90°角的側(cè)風(fēng)會改變子彈的前進(jìn)方向,而伴著側(cè)面吹來的風(fēng)不僅影響了飛行距離,還會影響射擊方向。從前面或從后面以不同的角度或多或少斜吹的側(cè)面風(fēng)比純粹的側(cè)面風(fēng)對子彈的作用力相對要小。

      理想天氣助你騰飛

      使用好氣象、抓住有利的天氣時機(jī),就能夠取得較理想的成績。

      在北京亞運會上,我國女選手周玲美在雨過天晴、空氣清新、氣溫適中、感覺舒適的氣象條件下,超水平發(fā)揮,打破了女子一公里計時賽世界紀(jì)錄。

      1968年的墨西哥奧運會上,美國跳遠(yuǎn)名將鮑勃·比蒙奮力躍出8.90米,超出原世界紀(jì)錄0.55米。這一成績其實是巧妙地借助了墨西哥城的高海拔和當(dāng)時2米/秒的順風(fēng)。

      1996年5月7日,被譽(yù)為“東方神鹿”的王軍霞在南京舉行的全國田徑奧運選拔賽女子萬米預(yù)賽中,以31分1.76秒的好成績,創(chuàng)造了世界紀(jì)錄,比1995年她獲世界冠軍的成績快出3秒多。為何王軍霞的成績會提高這么多?原來,比賽那天天氣非常好,氣溫適宜,沒有太陽,又沒風(fēng),于是王軍霞就和教練商定,盡量把好成績“放”在了7日。

      在1986年的北京國際馬拉松賽上。日本兩名選手利用當(dāng)天的良好天氣(氣溫8.2℃,風(fēng)速1米/秒),創(chuàng)造了在一次馬拉松比賽中,同一國家的兩名選手同時突破2小時8分大關(guān)的好成績。

      不利天氣也會幫忙

      天氣理想當(dāng)然很好,天氣不好是否一定就是壞事呢?也不一定,沒準(zhǔn)也還是好事呢!

      1987年3月27日,我國女射箭運動員馬湘君與韓國“神箭手”王喜敬為爭奪世界冠軍展開了激烈的競爭。在當(dāng)天上午進(jìn)行半決賽時,馬湘君比王喜敬落后13分,處境很不利。在下午的決賽中,突然刮起了大風(fēng)。王喜敬一時對大風(fēng)很不適應(yīng),射出的箭大都偏離了靶心,成績陡降。而馬湘君則使出了她平時堅持在大風(fēng)中訓(xùn)練所學(xué)到的“糾偏”本領(lǐng),沉著冷靜地射完最后36支箭,終于以330環(huán)的成績勇奪桂冠。

      1990年9月26日北京第11屆亞運會賽艇比賽時,天下雨,氣溫又低。由于25日已預(yù)報出這種天氣,中國隊及時采取了措施,運動員換上厚衣,調(diào)正了劃槳技術(shù)方案,囊括了14枚金牌。

      巧用氣象勇奪金牌

      1986年漢城亞運會進(jìn)行帆板預(yù)賽時,漢城氣象臺預(yù)報賽場海面有4級風(fēng),我國教練員根據(jù)這一預(yù)報派了一位中量級的運動員參賽,結(jié)果實際風(fēng)速不大,而我國運動員的體重較重,影響了帆板的速度。在決賽中,韓國氣象臺仍然預(yù)報賽場上有4級風(fēng),而我國教練員從其他途徑獲得了賽場有5級以上風(fēng)的信息,于是果斷決定派出一位重量級隊員上場,而其他國家仍然派輕量級運動員。比賽開始不久,海面上刮起了五六級大風(fēng),體重較輕的外國選手壓不住“舷”,大風(fēng)吹得帆板左搖右擺。而體重較重的中國運動員壓得住“舷”,使帆板能乘風(fēng)破浪地行進(jìn),終于戰(zhàn)勝了所有對手,奪得了亞運會帆板比賽的冠軍。

      由此可見,氣象對體育運動來說其實是一把雙刃劍。聰明的運動員善于舞劍,既能削去對手的鋒芒,又能舞出漂亮的風(fēng)采。

      責(zé)任編輯趙菲

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