科普看台丨风云有据 赛事无虞
日期:2025-11-07
来源:中国气象报社
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编者按:风云际会,万众瞩目。2025年11月,第十五届全国运动会(以下简称“全运会”)将首次由粤港澳三地联合承办,一场体育盛宴即将拉开帷幕。

在这场盛会中,气象因素成为关乎赛事公平、运动员安全与竞技表现的“关键变量”。从港珠澳大桥上迎风疾驰的公路自行车选手,到深圳大鹏湾中劈波斩浪的马拉松游泳健将,风速、气温、湿度、降水、海浪等气象要素,对参赛者的影响无所不在。

水温如何影响运动员耐力表现?侧风为何能让自行车手寸步难行?本期《科普看台》聚焦具体赛事,解析气象要素如何影响马拉松游泳、公路自行车等项目的竞技表现,还将带您探寻气象服务如何为赛事保驾护航。

气象慧眼智护全运会

119日至21日,第十五届全运会将在广东、香港、澳门三地举行。这场备受瞩目的体育盛会,首次由粤港澳大湾区协同承办,比赛项目遍布广州、深圳、香港、澳门等19座城市,涵盖34个大项、419个小项,创下历届全运会承办城市最多、竞赛项目最全的新纪录。规模空前的背后,挑战亦不容小觑——赛程跨度长、赛区分布广,加之粤港澳地处南海之滨,地形复杂多样,从沿海平原到丘陵山地,局地天气系统响应极为敏感,台风、雷暴、短时强降雨等极端天气频发,对赛事组织构成严峻挑战。

如何让天气不再成为比赛的变量?广东气象部门携手香港天文台、澳门地球物理气象局,构建起覆盖全域、高效协同的多维度立体气象观测网络,并搭建跨境数据共享平台。这张智慧之网整合了广东全省95部天气雷达、5500余个自动气象站的数据资源,实现从原本零散的点状监测向区域联网、立体协同的转变。香港高分辨率雷达资料与澳门精细化观测数据无缝接入,形成地一体化的分钟级实时监测体系,有效填补了跨境赛事沿线的监测盲区,为跨城赛事提供了坚实的数据支撑。


全运会智慧气象服务系统 广东省气象台供图

在珠澳公路自行车等跨境赛事中,珠海市气象局联合港澳共同研发的全运气象服务产品,集成赛道沿线52个自动气象站与应急移动监测车采集的数据,整合港澳20个站点数据,构建出空间分辨率达2公里的分钟级监测网。这种跨境数据同步技术,就像为赛事装上天气透视镜,让赛道每一段的风速、湿度等实况都能被精准捕捉。

全运会上,各种黑科技成了数智预报的核心力量。广东气象部门创新研发全运会智慧气象服务系统,以八大模块构建全链条服务体系,突破实现分钟级数据更新与立体化呈现。数字孪生技术被引入全运会比赛场馆,实现重点区域气象实况动态叠加3D实景模型。技术人员将比赛场馆的风场细分为十米级”“一米级进行现场模拟,依托中国气象局广东快速更新同化数值预报系统边界层模式与并行大涡模拟模型进行组合应用,把监测风的最小空间单位缩小至5米。这种精细化手段,就像给雷暴大风等隐形威胁装上了追踪器,使其变得可测可防可控。粤港澳三地气象部门通过多模型融合与联合会商机制,量化气象风险的发生时间、影响范围、影响程度,让赛事组委会心里有底。

气象数智人则解决了专业数据的通俗化难题。依托国产大模型+本地知识库的闭环系统,它能将专业数值预报结果转化为红黄绿灯+时间窗+备选方案的直观结论,并通过语音播报与多渠道推送实现信息高效传递。

针对跨境赛事的特殊性,三地还联合设定并调整动态阈值。通过分析不同项目的气象敏感度,动态修订风、雨、雷电等气象要素的触发阈值。

第十五届全运会不仅是运动员同台竞技、展现风采的赛场,更是气象科技与大型赛事深度融合的创新舞台。从立体监测网的构建到数智技术的落地,气象现代化成果正成为赛场内外的亮丽注脚。(许钰文 韩浦城 杨丽蓉 范雨鑫)

皮划艇(静水竞速与激流回旋):风起浪涌 vs 湍流闯关

第十五届全运会的皮划艇运动设有静水项目与激流回旋项目,前者在平静水域进行,后者则挑战水流湍急的河道,二者对气象条件的敏感度存在差异,对运动员能力的考验也各有侧重。

静水皮划艇是平静水域上的水上竞速,主要考验运动员的速度与耐力。赛道设计遵循严格标准,多条航道界限清晰、标识明确,全程无自然障碍干扰,确保竞技的公平性与专业性。运动员的核心目标是在最短时间内沿直线完成规定赛程。在此过程中,划桨的频率控制、运动员的发力效率与体能分配直接影响比赛结果。

相比之下,激流回旋皮划艇则在湍急的天然或人工河道中展开,更接近于水上的综合技巧赛,要求运动员具备出色的平衡感、精准的技术动作和快速的决策能力。运动员需在最短时间内准确通过设有一系列水门的湍急赛道,凡触碰门杆或漏穿水门者,均将被追加罚时,严重时甚至会被取消成绩。这种项目更考验运动员在复杂环境中的应变能力与精准操控能力。

两类皮划艇运动对天气的敏感度有所不同。比赛期间,组委会每天向参赛队伍提供天气预报,包括气温、降水量、湿度、能见度、风速、风向等关键气象要素。

静水项目最大的影响因素是风。大风会使平静的水面掀起波浪,直接影响皮划艇的稳定性与航行路线。风力和风向的改变会使原本均衡的划桨频率被打破,领先优势可能在瞬间被缩小甚至逆转。顺风、顺水时能带来微弱助力;侧风或逆风则会形成直接阻力,运动员需要调动更多核心力量驱动划桨,面部与躯干还要承受风的冲击,对体能和技术都是双重考验。

激流回旋项目对气象条件的敏感度集中在降水、温度和湿度上。降水量会改变河道水位与水流速度,进而影响各水门的通过难度。水位上涨可能导致水门之间的有效通道变窄;流速加快则增加艇身的失控风险,迫使选手实时调整技术动作。同时,气温与水温也会影响运动员的体能状态与装备性能。低温环境会降低运动员肌肉活性,也会削弱防水装备的灵活性,这些都可能成为左右比赛结果的关键因素。(胡竞文)

马拉松游泳:海面赛道上的耐力角逐

115日至6日,第十五届全运会马拉松游泳项目,在广东省深圳市大鹏新区桔钓沙海域举行,这是全运会历史上首个在真实海况中举办的马拉松游泳赛事。

马拉松游泳是一项在公开水域进行并且距离超过10公里的运动,其起源可追溯至19世纪人类横渡英吉利海峡的壮举。历经百年发展,2008年北京奥运会,马拉松游泳成为正式比赛项目。

与在泳池中竞技不同,江河湖海等公开水域的自然环境充满不确定性,10公里的漫长赛程中,气象条件对比赛的安全性和竞技结果有至关重要的影响。

适宜的水温是马拉松游泳的基础。马拉松游泳项目适宜的水温范围在12℃至32℃之间。水温过低易导致选手失温、肌肉僵硬、反应迟缓,增加抽筋风险;过高则加速体能消耗,易引发热应激反应。2024年巴黎奥运会上,女子马拉松游泳决赛定于上午7点半开赛,正是为了避开午后日照带来的水温升高影响。

风浪是扰乱选手节奏与航向的隐形推手。对于在开阔水域前行的选手而言,逆风逆浪会增大前进阻力,迫使选手额外消耗体能;侧风则可能使选手的游泳路线偏移,影响其导航判断力。因此,马拉松游泳赛事通常选择水流缓慢、风浪较小的水域举办,其适宜的风速范围是平均风5/秒以内,阵风8/秒以内。

本次比赛选址桔钓沙海域,正是基于气象数据的科学支撑——统计过去十年11月比赛期间的天气,桔钓沙海域出现适宜风速的概率达60%,而高风险大风天气仅占约10%。即便是在今年下半年最强冷空气叠加台风影响的极端天气过程中,赛场风速也未突破安全阈值。

能见度与降水是划定赛事安全红线的关键因素。公开水域中,浮标是选手识别赛道的重要依据,当能见度低于200米时,选手无法清晰识别前进方向,裁判也难以判断比赛情况,赛事必须暂停。中小强度的降雨对选手表现直接影响不大,但强降水可能导致水面能见度降低,影响选手视线,并可能引发水温骤变。此外,暴雨可能带来地表径流,影响比赛水域的水质,增加健康风险。

马拉松游泳不仅对选手的技术水平、心理素质及适应自然环境的能力有着极高要求,也高度依赖风浪、水温等气象条件,是一项集竞技、耐力与挑战于一体的精彩水上运动。(刘丹)

自行车(公路)比赛:231.8公里,不止于赛道

作为全运会历史上首个由粤港澳三地联合承办的自行车赛事,第十五届全运会自行车(公路)比赛于2025117日至9日举行。比赛以港珠澳大桥为纽带,起点设在珠海博物馆,全程共计231.8公里,分为珠海段117.7公里、横琴段44.8公里、澳门段13.5公里和香港段55.8公里。

当选手们俯身握紧车把,他们面对的挑战不仅是231.8公里的漫长赛程,还需经受风、湿度、温度等复杂气象条件的考验。

风,无疑是公路自行车赛场上最难以预测的因素之一。本次比赛的赛道港珠澳大桥全线跨海,沿途地势开阔,缺乏遮挡,使得横风成为常态。在2024年举办的粤港澳公路自行车赛暨第十五届全运会公路自行车测试赛中,比赛刚一开始便突降大雨,并伴随着方向不定的横风。尽管开局阶段各车队多采取试探和观察策略,但突如其来的风雨迅速加剧了主集团的分化。

主集团是公路自行车赛事中最核心、也最具观赏性的场景。它指的是在比赛中形成的、包含大多数选手的密集车群。在主集团中,除最前方几位车手外,后方选手均可借助前车的破风效应,获得显著的空气动力学优势。因此,选手会根据经验本能地聚集在一起,以更节省体力的方式前进。然而主集团并非固定不变,它始终处于动态变化之中,这也构成了公路自行车比赛的精彩看点。

一旦遭遇强横风或陡坡等挑战,主集团的行进节奏往往会剧烈波动。体能较差的选手难以跟上节奏,便会从集团尾部逐渐掉队,导致主集团规模缩小,或分裂成若干小集团。这会打乱参赛选手的比赛节奏和赛前战术部署,进而影响最终成绩。

此外,本届比赛在秋季举行。此时,气温逐渐走低,天气由凉转寒,气压较高,空气密度与夏季相比较大。较大的空气密度意味着空气阻力的增加,选手需要消耗更多的体力。同时,寒冷天气会使人体肌肉收缩,尤其是暴露在空气中的部位容易紧绷,导致肌肉黏滞性增加、弹性和伸展性下降,从而更易引发运动损伤。因此,充分热身尤为重要。

同时,海面上充沛的水汽意味着高湿度,在合适的温度条件下易形成海雾。这种雾的浓度可能分布不均,局部区域能见度可在极短时间内降至百米以内。选手不仅需要依靠前车的尾灯判断方向,还必须高度关注前方路况,以免因视线不清而无法及时躲避障碍,导致摔车受伤等危险情况。(张嘉赫)

室内项目:气象因素构成隐形赛场

在不少人的认知中,室内运动似乎能与外界天气完全隔绝。然而事实上,温度、湿度、气流等共同构成一个看不见的赛场,气象要素不仅关乎运动者的体感舒适度,更直接影响其竞技水平。

温度是影响运动表现的关键变量。从运动科学角度来看,在高温环境下进行跑步、骑自行车等有氧运动,运动员的核心温度与皮肤温度会明显升高,疲劳感也会提前出现。研究表明,当环境温度达到28℃时,运动员的力竭时间相较于22℃至25℃环境显著缩短。而环境温度过低则可能导致运动员肌肉僵硬、反应速度下降,对体操、举重等需精准控制技术动作的项目产生不利影响。

同样影响室内运动体验的还有空气湿度。空气湿度的高低直接关系到人体的散热效率,高湿度环境会阻碍汗液蒸发,使身体难以有效降温,进而加重心肺负担。在羽毛球、乒乓球等需要快速反应与持久耐力的项目中,湿度过高易让运动者产生闷热感,分散运动者的注意力,影响技术发挥。

适宜的气流能够调节体感并保障供氧:适当的风速可加速汗液蒸发,帮助身体散热,提升运动舒适度。在篮球、羽毛球等间歇性高强度运动中,合理的气流设计能有效缓解运动者的热负荷,延缓疲劳出现。但风速也不宜过大,尤其在低温环境中,过强气流易引发肌肉紧张,反而干扰运动状态。现代体育场馆多通过空调与通风系统协同运作控制风速,实现舒适与健康的平衡。

不同运动项目对室内气象条件的需求存在差异。羽毛球、乒乓球对温度和湿度的变化极为敏感,相关环境参数稍有波动就会影响球的飞行轨迹与运动员的反应速度;体操、举重等项目则更注重环境温度稳定,既要避免低温导致肌肉僵硬,也要防止高温引发过早疲劳;游泳馆除了控制水温,对空气湿度和通风条件同样有严格要求,防止雾气干扰运动者的视线与呼吸。

随着体育科学的不断发展,越来越多室内运动场馆开始重视环境参数的精细化调控。这些场馆通过传感器实时捕捉温度、湿度、风速等数据,再借助智能系统进行动态调整,科学认识并优化室内气象条件,为运动员打造稳定而适宜的竞技环境。(黄琬婷)

(责任编辑:曹锐怡)



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