奧運會項目有哪些特征（拿冠軍也要看天氣？了解體育運動與氣象的不解之緣）

　　體育運動想獲得好成績，天時地利人和缺一不可，氣象更是天時重要的一部分。

　　事實上，在體育領域，氣象一直是繞不開的話題。研究表明，各種氣象要素都可能影響體育比賽的場地、過程甚至引發運動員的心理和生理變化，像登山、滑雪、賽車、高爾夫、馬拉松等不少比賽項目對場地溫度、濕度、風向、是否降雨降雪等天氣因素要求都很高，遇有暴雨、雷擊、冰雹等惡劣天氣，會給運動員與觀眾的安全帶來極大的危害，至少給賽事日程和文體活動效果帶來不利影響。例如第五屆全運會在上海召開時遇到了臺風，從早晨開始下大雨持續約兩晝夜，開幕式只得推遲舉行，因此提升預報精確度成為賽事重要的技術保障環節，也是體育賽事能否成功舉辦的重要因素。

　　

　　體育活動是積極的典型的生命活動，氣象環境、天氣氣候條件是包括體育在內的生命活動的必要條件和充分條件。研究氣象和體育的關系，據此對某一些地區的氣候和天氣情況進行鑒定，可以評價該地區的體育氣象資源條件，也可以合理安排具體項目以及各項運動最合適比賽時間、地點，為使運動員的體能得到最佳發揮提供科學依據。

　　良好的氣象條件和較完善的氣象服務，歷來是大型體育盛會開幕和閉幕式成功與否的關鍵性因素之一。

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　　氣象如何影響體育賽事？了解天氣與比賽的“秘密”

　　體育比賽與氣象因素關系密切。能否精準、及時掌握賽場天氣情況，對于許多戶外項目，如田徑、賽艇、帆船帆板、足球、馬術等，意義重大。例如，逆風使短跑成績降低，順風則使成績提高，另外逆風可使投擲成績提高；沒有風時帆船帆板失去了動力，無法比賽；風太大時會有危險，也不能比賽。跳傘運動中駕駛員要根據高空風向風速、能見度等條件計算和修正飛機航向；運動員要視風的情況調整和控制好合適的飄落速度，修定落點靶標的偏差等。可見使用好氣象，抓住有利天氣時機，就能夠取得較理想的成績。于不同體育項目的特點不同，劇烈程度不同，需氧、散熱不同等，又要使體能和肌肉處于較好狀態，所要求的最適氣象條件也不相同。例如：短跑和一般田徑運動最好在溫度為15~20℃，相對濕度為50％~60％，風速為0.5~2.0m/s的氣象條件下進行；而運動時間長，能量消耗大，需氧和散熱多的長跑（如馬拉松等）最好在溫度為8~15℃，相對濕度為30~60％，風速2~5m/s的氣象條件下進行。羽毛球運動則由于球體較輕，運動量較大等特點，要求在基本無風，相對濕度不大于60％，溫度為7℃左右的情況下進行為宜。

　　氣象條件對射擊、射箭、飛碟等瞄靶項目的影響也十分突出。研究認為，在射擊比賽當中，當氣溫為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，這樣的天氣條件是最為有利的。不過，當射擊場上風速超過4m/s時，可能伴有突然的風速和風向變化，射出的子彈就會偏離靶心，對射擊等項目的成績影響較大。一個好射手往往能夠根據當時的頂風、順風、逆風、側風等氣象條件，隨時進行射擊糾偏。

　　在遇有運動員刷新全國或世界紀錄者，在申報所創紀錄時，必須嚴格填寫場地、器材與風、溫度、濕度等氣象數據。在各類全國比賽及世界大賽中，多次出現過因超過風速致使所創成績不能算作新紀錄的遺憾。像馬拉松比賽也因考慮到每次比賽的氣象條件及道路等情況不同，規定只記錄獲獎名次和最好成績，而沒有世界紀錄的具體數據。

　　氣候條件影響海上賽事航行路線和策略的制定，而比賽期間盛行的天氣條件（風向、陽光、云和風暴等）以及它們的變化也影響著比賽戰略和策略的制訂。

　　

　　根據不同的氣象因素對部分競賽項目的影響程度，中國天氣統計了以下圖表。可以看出五個主要氣象要素對各項運動有著不同大小程度的影響，其中風力的影響程度最為明顯，覆蓋了出籃球之外的各項運動。

　　

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　　逐風而行，看不同體育運動的“風”向標

　　飛行運動

　　飛行需要的天氣保障，不僅僅是起飛和著陸時的近地面天氣條件；航線上的天氣條件，包括不利的風、風切變、湍流、結冰、熱對流、山地波動以及惡劣天氣等，對飛行也至關重要。

　　滑翔翼比賽必須選擇適宜的氣象條件，首先滑翔翼要迎風起飛，而到高空則為順風滑行，因此不僅要根據場地選擇適宜的風向，還要選擇適宜的風速，風速過小，沒有足夠張力支撐，難以起飛；風速過大，起飛時則不易控制，容易引發事故。

　　

　　氣球運動

　　很難列舉出其它項目比操縱氣球更加依賴于天氣條件及其準確的預測了，競賽性的、休閑性的或商業性的氣球操縱莫不如此。駕駛熱氣球或氣球，領航員唯一使用的方法是改變氣球高度，拋掉壓艙物或釋放熱空氣或放掉球內氣體，以適應不同的風向風速條件。一旦攜帶的燃料或壓艙物耗盡，氣球只能被強行著陸。沿飛行路線的天氣條件和高空風的正確預報是非常重要的。

　　

　　航海運動

　　1995年美國杯航海比賽，要求圣地亞哥地區的天氣條件是微風輕浪。然而這里風向特別，會隨時出現40°以上變化。在1995年的比賽中，新西蘭隊雇傭了專門的天氣咨詢員，他給領航員提供每天天氣簡報。對于決賽的第二場比賽，美國隊和新西蘭隊在風的預報上有所不同，美國隊預測比賽期間是弱風條件，而新西蘭隊預測比賽期間風力要增加。結果盡管新西蘭隊晚出發，卻以4分14秒取得勝利。

　　

　　劃船運動

　　蒲福依照水面狀況的描述設計的風力等級表，直至今天，對每個船員來說，仍然有用。

　　

　　在皮劃艇、賽艇比賽之前，經?？吹竭\動員和教練員摘下注冊卡，拎起來讓它隨風擺動，從而測出大致的風向。對于皮劃艇，尤其是劃艇運動來說，好的風向可以讓運動員借風勢得到事半功倍的效果，因為劃艇運動員船上沒有舵，完全靠槳來控制方向，如果風向對運動員有利，可以產生巨大的優勢。

　　帆船帆板和天氣的關系緊密很多，帆船帆板需要風速達到3m/s才能起航。所以，帆船比賽經常出現一個很有意思的現象，“武裝整齊”的裁判員各就各位，眼巴巴地盼著老天賜大風，有時一等就是一下午，最終還是因為風力過小延遲比賽。而有時風力特別好，原定一輪的比賽還可能臨時增加到兩輪。當風力大于12m/s時，則考慮到安全因素而停止比賽；從比賽公平角度，若風向擺動大于50°，停止比賽。可見，水上比賽確實需要好的“天時”。

　　

　　對大水體的近岸活動，由海洋和陸地表面受熱的日變化差異形成的海陸風也是重要的。

　　田徑運動

　　短跑、跨欄等田徑項目中，順風和逆風的不同氣象條件，運動員的成績差別是明顯的。通常順風風速每秒2米時跑百米要比無風時快0.16秒。正因為如此，國際田聯規定在200米以下的徑賽及跳遠、三級跳遠等項目比賽，均需測定風向風速。凡順風時平均風速超過2m/s者，只計算成績，所創紀錄不予承認。此外，全能運動的單項成績，凡風速超過4m/s者，其全能運動紀錄不予承認；如單項風速超過4m/s者，該單項成績仍可評分和計算名次，但不得將此成績和總分作為正式成績。

　　投擲運動

　　不同風速風向對鐵餅比賽的投擲影響比較復雜，只要掌握一個恰當的投擲角度，不管是順風或是逆風，風速增加都會影響投擲距離。在順風風速≤2m/s時，男子鐵餅的最佳起始投擲角33~34°，逆風時應為34~38°；女子鐵餅在順風時的最佳投擲角應為37~45°，逆風時應為21~31°。

　　

　　據試驗研究，直徑12厘米的鉛球逆風1.4m/s時，投擲距離縮短14~15cm；鏈球在5m/s時，順風飛行距離可增加65cm；標槍在逆風時最佳投擲角一般為33~35°，在順風時最佳投擲角（風速≤2m/s）為35°。

　　

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　　保障體育賽事，需要氣象做什么？

　　隨著冬奧會，亞帆賽等體育賽事在我國的開展，體育氣象的保障服務已成了越來越重要的需求，不論大型國際體育賽事還是小規模運動會或日常運動訓練，都要受到氣象條件的制約和影響。越是大型體育活動，越需要準確及時有效的氣象預報服務保障和某些特殊的專項服務。

　　帆船項目可能是奧運項目中最有特點的一個，他的開賽時間并不固定，要看什么時候天氣合適，也沒有世界紀錄，這就是帆船醒目的獨特之處。帆船比賽到底什么時候開賽合適呢？這就要等裁判長根據氣象團隊提供的氣象數據決定，由于帆船通過風的動力前行，而且還是海上項目，風力太小項目就沒辦進行，風力太大會對參賽選手的安全沒有保障，所以說帆船是受氣象天氣影響最大，也是對氣象條件要求最苛刻的體育項目。

　　俗話說“靠山吃山，靠水吃水”。作為受氣象條件影響最大的運動項目之一，帆船在風大時不能進行，風小時也不可以，最佳的風速是3~20米/秒之間，風向擺動在50°以內，能見度超過1500米才是最適合帆船比賽進行的條件。帆船既可在動壓力的推動下順風行駛，也可在靜壓力推動下逆風行駛。但帆船的航向不是完全沒有限制，在正逆風左右各約45°角內，是無法產生有效的推進力的。但是太順風也不是很好的，因為這時伯努利效應消失。船靠風對帆的動壓力推動，而動壓力的大小決定于風對帆的相對速度，相對速度越大，動壓力就越大。然而船在動壓力的推動下，前進速度逐漸增加，風與船相對速度就會減小，因而風對帆的動壓力減小，船速會再度慢下來，同時會進入不穩定狀態。

　　在弱風條件下準確預報出符合比賽要求的有風時段，是帆船比賽氣象服務的重點，也是精細化風場預報的難點，如何對海面風場進行精細化探測則成了帆船比賽氣象服務的重要前提。

　　傳統的氣象測量手段很難覆蓋海面的賽場區域，由于點位的限制，存在較大盲區，預報結果不夠精細化，無法對具體比賽起到太多提醒作用。測風激光雷達可以提供一種覆蓋整個賽場區域的風場和湍流場的高時空分辨率的數據，能為帆船比賽提供高精度、高時間分辨率的海面風場信息。一方面可以實時掌握海面風場的分布情況，作為能否比賽的依據;另一方面，可以為數值天氣預報提供可靠的初始值，用于高精度海面風場的預報。

　　

　　大舜激光自主研發的三維掃描型測風激光雷達，通過測量激光束與空氣中氣溶膠粒子作用的多普勒頻移來獲取風速，也就是利用多普勒效應來觀測空氣的流動情況，能夠實現對30米到10000米范圍內風廓線的實時探測，獲取高時空分辨率的大氣風場，被公認是精確測量三維風場的有效手段。

　　

　　1. 激光測風雷達顯示平臺以偽彩圖的方式顯示賽區范圍內實時和平均風速風向，風羽圖、偽彩圖數據實時更新頻率為3~4s。

　　2. 根據賽區的水平風場情況，當風速超出警戒閾值時自動生成預警預報信息。

　　另外，高精度的海面風場實時觀測結果還可以在賽前訓練和備戰階段幫助帆船運動員選擇合適的航線以提高訓練效果。

　　除了海上帆船運動，大舜DSL-W測風激光雷達同樣適用于地形復雜的戶外滑雪場地觀測，配合三維掃描振鏡，多種掃描模式（PPI,RHI,VAD,DBS,CAPPI等）的組合，適用于復雜地形的掃描。團隊研發的產品目前在海洋氣象探測、環保監測、軍事氣象保障、民航氣象保障中已實現業務應用，在未來綠色發展的背景下，未來將進一步拓展風場探測的應用領域，為相關場景提供關鍵性技術支持與服務。