编者按:

一直以来,体育赛事与气象条件关联密切。从火种采集到火炬传递,从开闭幕式到各项赛事,杭州第19届亚运会(以下简称“杭州亚运会”)中,帆船、马术、高尔夫等比赛对天气条件的依赖度极高。本期科普看台,带您一探各类比赛项目中的最佳天时,以及气象科技的背后支撑。

专家顾问:

亚运气象台常务副台长 郑沛群

亚运气象台首席预报员 娄小芬

MOC 现场气象服务团队首席服务专家 马辛宇

选手一:降雨

不受欢迎的“不速之客”

降雨是体育赛事的高影响天气之一。2006年多哈亚运会,多项室外赛事因大雨推迟;2014年仁川亚运会,暴雨致藤球比赛中断。

杭州第19届亚运会赛事气象条件风险评估等级表列出了各赛事高影响天气阈值,其中,滑板比赛受降雨影响最大,其次是网球、棒(垒)球、高尔夫等球类比赛。

以危险系数较高的极限运动——滑板比赛为例,哪怕是不被气象记录的毛毛细雨(气象上只记录≥0.1毫米的降雨),也会导致地面湿滑从而增加滑板比赛的危险性。滑板的零部件一旦沾水,性能就会受损,影响运动员安全及比赛结果。

其实,对于很多球类赛事而言,雨水都是“不速之客”。板球比赛对降雨的要求近乎苛刻,由于板球飞行速度快,击球手要有良好的光线和视线。因此,降水量≥0.1毫米,赛事就可能被叫停。仁川亚运会上,科威特和马尔代夫的男子板球B组决赛,因一直下雨而迟迟无法进行,最终出现了“由裁判抛硬币来决定胜负”的趣闻。

雨水还会导致球在飞行中阻力加大,飞行距离减小;雨水加大空气湿度,使球的可控性变差;雨水还会导致球场积水、地面湿滑,影响选手发挥。

不过,也不是所有赛事都不能出现雨水,田径、足球、射击、帆船、自行车等户外赛事都不会因小雨而停赛。但我们不得不承认,哪怕是弱降雨也会导致比赛环境发生变化。此时,参赛选手良好的心态、过硬的技术就显得尤为重要。而当降雨越来越大,达中、大雨甚至暴雨级别时,大部分户外赛事都会暂停或延期。

羽毛球等室内赛事总不会受降雨影响吧?降雨对室内赛程的确影响不大,但是雷雨等极端天气会影响室内赛事的组织调度,如进出场及工作人员调度。

雨水真的那么不受欢迎吗?让人意想不到的是,马拉松运动员喜欢在有毛毛雨的天气比赛,因为雨水能帮助运动员身体加快散热。

6月5日,“韵味杭州”2023中国滑板公开赛暨亚运会滑板测试赛举行。亚运气象台预报员监测到上游强降水云团正在发展,预判其将在14时比赛开始时影响场馆,随即发出高影响天气专报。13时53分,降水出现,比赛暂停。一小时后雨停,清洁人员早已就位,十分钟后场地恢复干燥,比赛继续进行。

“高影响天气赛事需要气象部门精准到场地、起雨及雨止时间、雨量等具体要素的预报。因此,精准、精细地预报降雨,是户外赛事如期进行的重要支撑。”亚运气象台首席预报员沈杭锋表示。

选手二:暑热

赛马,“舒适”最重要

马术比赛是亚运会上唯一一项由人与动物共同完成的体育项目,要求人马默契配合完成每个动作。由于马和人共同参与,因此,马和人的舒适度决定技术的发挥。此外,赛事在户外举行,大雨、大风、雷电等不利天气都可能影响赛事。

国际马术联会使用湿球黑球温度(WetBulbGlobeTemperature,简称WBGT),即暑热压力指数作为马术比赛的参考标准。

暑热压力指数是气象部门通过监测现场的风速、气压、气温、湿度、辐射和黑球温度,再通过计算得到的综合指数,来反映马和人的身体感受。除马术比赛,暑热压力指数还被运用到马拉松、自行车、铁人三项等户外运动中。

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2023首届中国杭州(桐庐)国际马术公开赛2 单佳铭 摄影

按照最新的WBGT指数标准,当暑热压力指数在30℃至32℃时,马匹会有不适感,需采取措施预防马匹体温过热;当暑热压力指数达到33℃或以上时,马匹可能受到健康危害,需咨询兽医意见才可继续比赛。

马术比赛最佳时节是初秋,此时天气微凉、雨水稀少。清爽宜人的天气,人和马都感到舒适,才能发挥出最佳水平。

2008年,北京奥运会马术比赛在中国香港举办。当时正值高温高湿的夏季,组委会将竞赛日程做了特殊安排,避开了当地最热的时段。1998年泰国曼谷亚运会上,中国马术队本有望获得奖牌,无奈曼谷太热,34℃的高温使得来自内蒙古的马匹十分疲乏,最终未能夺取奖牌。

杭州亚运会马术比赛在桐庐举办,桐庐县气象局在亚运马术场馆安装了一套七要素自动气象站、两套暑热压力指数监测仪,可实时监测赛场内温度、湿度、气压、雨量、风向风速、能见度,以及越野赛道和马厩的暑热压力指数。

今年4月,桐庐县气象局还为马术中心气象站安装了北斗应急通信系统,实现气象数据传输“5G+北斗”双保险传输。同时,在桐庐马术智慧场馆管理系统,气象数据接入实现了温度、湿度、暑热压力指数等气象数据实时可看。

选手三:风

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相较其他赛事,帆船比赛属“天气易感体质”,基本是“行船靠风”。通俗地说,没有风不行,风大了、小了也不行。

怎样才算“好风”?

帆船比赛开始时间由裁判长根据亚运保障团队提供的气象数据决定,这其中,“风”是关键。

帆船比赛要求风力(平均风)持续维持在3米~11米/秒。其中,风力不足(平均风11米/秒或阵风≥20米/秒),帆船难以操控。如遇台风影响出现持续大风天气,比赛则无法进行。

因此,亚帆比赛中的“风好”也讲究中庸之道,过犹不及。

审“时”还得靠风

圆满的比赛需要抓住每一次比赛时机,那么“时”与“风”又有着哪些“纠葛”?

2021年第十四届全运会帆船比赛(宁波赛区)期间,先后经历台风及副高控制的晴热弱风天气,赛事一波三折。

受台风“灿都”影响,原定于9月13日的开赛仪式被迫延期。15日,台风影响减弱,组委会据气象部门提供的风力情况抢抓时机开展赛事。然而,副高控制下的亚帆赛区出现持续晴热弱风天气,接连几日因风力偏小,比赛无法进行。

过程虽波折,好在结局圆满。因气象部门监测精密、预报精准、服务精细,第十四届全运会帆船比赛圆满完成。

如何“帆扬”?

此次亚帆赛区位于松兰山海域,属近海岸赛场。近海岸局地风力观测和预报是难题,这要求气象部门要练好“外功”,确保“帆扬”。

凭借“过硬装备”练就“测风秘籍”。宁波市气象局建立了全省首个为体育赛事建造的灯塔气象站,新建灯桩(塔)自动气象站3个,灯浮站1个,船舶自动气象站2个,实现亚运会宁波赛区气象监测设备全覆盖,并与2018年在象山建设的风廓线雷达一同练就“1+1>2”的“测风秘籍”。

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宁波象山亚帆灯塔 岳毅 摄影

借力“最强大脑”擦亮“气象芯片”。宁波市气象局借助宁波超算中心高性能计算资源,构建“百米级、分钟级”无缝隙网格预报产品体系,产品水平分辨率从公里级提高到百米级,时间分辨率达分钟级,运算时间从9小时压缩到4.5小时。

下沉“一线赛区”锻造“一线本领”。亚运气象台入驻亚帆中心,实现赛事情况一屏掌控,实况预报一图展示,赛区风力实景显示,强天气主动告警;在赛区进行临时自动气象观测试验,与周边海岛自动站、海洋浮标站,以及数值模式资料对比,建立了针对亚帆赛区风场的精细化预报客观订正方法。

选手四:雾

雾里观“赛”并不美

雾是指由于近地层空气中悬浮着无数小水滴或小冰晶造成水平能见度不足500米的天气现象。大雾和低能见度对体育赛事的影响不容小觑。大雾会降低能见度,极大影响运动员和裁判员的视线,增加比赛结果裁定难度,也影响现场观赛和电视转播效果。

大雾或雾霾天,空气中的水汽和污染物含量升高,剧烈运动下的运动员需氧量大,水汽和污染物便随氧气进入循环系统,使运动员缺氧,可能致其呼吸困难甚至晕厥。大雾还会影响田径、网球、自行车等户外赛事安全。

1999年美洲杯赛中,B组巴西队与智利队下半场第33分钟,场上忽然飘起大雾,且越来越浓,7分钟后,场上能见度不足5米,现场官员和主裁判只好协商中止比赛。

以亚运会淳安赛区为例,当铁人三项游泳比赛和公开水域游泳能见度低于200米时,即裁判员看不到第一个浮标位置时,比赛将暂时取消;公路自行车小轮车赛能见度低于100米时,易发生危险,比赛将延期。

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淳安千岛湖库区浮标站 项琼斐 摄影

能见度也是冬奥会赛事参考的重要因素,不同项目对能见度要求不同,比如高山滑雪通常要求能见度大于200米,如遇“风吹雪”或低云,能见度下降,可能影响安全;对于空中技巧、雪上技巧、U型场地和坡面障碍技巧等单板、自由式滑雪,裁判必须看清每个运动员的动作,才便于公正评分。历届冬奥会也出现过因低能见度调整赛程的情况。如,索契冬奥会,单板滑雪障碍追逐赛事因大雾推迟。

针对大雾等低能见度风险,气象部门如何为竞赛服务呢?首先是建立气象综合观测系统,包括地面观测站、区域气象观测站、新一代多普勒雷达、闪电定位监测仪等,这些科技装备是气象保障的前提。

然后是预报系统,气象部门完善预报预测平台、中尺度数值预报系统、能见度及灰霾指数数值预报系统等,改进数值预报产品的多种精细释用技术,建立赛区海洋气象服务中心,开发赛区风浪流数值预报系统、灾害性天气短时临近预报系统、海上比赛气象服务系统等,建立国际划船中心赛场、田径赛场、射击赛场逐时风的预报系统等,根据项目对气象要素的要求提供针对性预报服务。

最后是气象预警发布,当预测有低能见度天气时,气象部门会第一时间发布大雾预警信号,并根据实况调整预案。通常,能见度低于规定值便要启动赛事熔断机制,延期比赛。

选手五:雷电

隐形“肇事者”

在所有影响体育赛事的天气里,雷电可谓是“杀手”级存在。1998年,刚果民主共和国一场足球赛中雷雨交加,11人当场倒地抽搐。

足球、田径、水上运动等户外赛事都有雷击风险。因赛场在空旷的户外,人在场地上“金鸡独立”,遭遇雷击风险大。

以足球赛为例,赛场呈开放式或半开放式露天,大风容易进入,流动的空气与地面快速摩擦产生电荷。雷雨天气时,上空云层携带大量电荷,云层和地面间形成巨大的“电容器”,易发生雷击。加上球员在场上奔跑,两脚间存在跨步电压,易被雷电击伤。

足球史上,曾有雷雨天比赛出现雷击伤亡的事件。1984年荷兰全国足球联赛中,球员容格布拉德在阿姆斯特丹的比赛中不幸被雷电击中身亡。

高尔夫赛事也在空旷户外举行。运动员手持金属球杆,金属尖附近易产生电场畸变,落雷时很容易在雷电、金属杆和人体之间形成电击通路,金属球杆会变成一根“引雷杆”。因此,一旦预测有雷电将影响高尔夫球场时,比赛会立刻暂停。根据美国高尔夫球协会相关规定,选手在感受到雷击威胁时可暂停比赛,高尔夫也是仅有的一项允许选手在雷电天气终止比赛的运动项目。

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高尔夫测试赛现场气象保障人员正进行实况监测 孙玮 摄影

亚运赛场上,躲避雷电时间点的选择大有门道,既要保证人员安全,又要不影响赛事举办。所以需要事先评估场地雷击风险,建立雷电监测系统,预报预估雷电及其影响,并及时开展服务,确保安全。

气象部门在对雷电敏感的竞赛项目场地周边,布设了用于监测和追踪雷电的闪电定位仪和大气电场仪;研发高分辨率浙江模式,引进改进北京冬奥预报技术模式,形成“百米级、分钟级”预报技术体系,开发亚运赛事智能预报预警服务系统,实现多场馆预报服务产品快速制作、一键发布。

此外,本次亚运会上,对于雷电敏感性较高的户外场馆,气象部门派驻了驻场人员,及时传递气象信息,并收集反馈竞赛方及场馆运行团队的需求。为降低雷电等赛事气象风险,制定了气象“熔断建议”机制,即当场馆上游出现可能严重影响比赛的天气时,提出变更赛程的建议。当预测竞赛将受雷电等短时强天气影响时,气象服务进入短时强天气工作状态,亚运气象台发布高影响天气专报,提出需要因天气推迟或中断比赛的建议。

(崔洁 辛燕萍 徐乐 王晓 姜珺婕 项琼斐 孙玮)

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