盘点影响冬奥会的天气因素
——“好天时”和“搅局者”
2022-07-12赵晓妮李宗涛
赵晓妮 李宗涛 杨 叶 罗 澜
气象条件是冬奥会能否成功举办的重要条件之一。首先,2月平均气温低于0℃就是国际奥委会选择主办城市的重要“门槛”之一。从历届冬奥会来看,无论是室内还是室外比赛项目,对天气条件的要求都极为严苛。实际上,冬奥会也不乏因不利天气而出现的“小插曲”,有的因此改写了“成绩单”,有的则迫使赛事延迟或取消。
那么,对于冬奥会赛事而言,什么天气算得上“好天时”?什么天气是“搅局者”?本文从温度、风、雨、能见度等角度,带你探个究竟。
能见度之谜——“雾里看花”未必美
能见度≥200米——不影响高山滑雪项目
日降雪量≥10毫米、低能见度天气概率高达60.0%
能见度是影响冬奥会赛事的一个重要因素,不同的项目对其要求不尽相同。
比如高山滑雪,要求能见度大于200米。如遇“风吹雪”或有低云影响,会导致能见度下降,从而降低运动员的安全性。而在空中技巧、雪上技巧、U型场地和坡面障碍技巧等单板、自由式滑雪比赛中,裁判员必须看清每个运动员的动作,才能公平、公正地评分,因此也对能见度提出了较高要求。
历届冬奥会出现过多次因低能见度而调整赛程的情况。索契冬奥会冬季两项比赛就曾受大雾影响两次推迟,原定当晚的比赛一直被推迟至次日上午举行,单板滑雪障碍追逐赛也因大雾而推迟。
北京冬奥会驻训之初,气象预报团队翻阅了崇礼建站以来的气象资料,得出冬季在冷空气不断侵袭下,基本没有1 000米以下能见度的记录。因此,团队基本判定,低能见度不会成为张家口赛区赛事举行的“绊脚石”。但2019年底,U型场地世界杯决赛当天,风雪交加带来的低能见度曾一度迫使比赛中断。这也给气象预报员一个警示——位于山沟中的崇礼气象站难以代表冬奥赛场天气,特别是海拔高度在1 800~2 100米的云顶滑雪公园,低能见度影响不容忽视。
平原的低能见度多由雾或霾引起,而赛区出现1 000米以下的低能见度天气,主要是降雪造成的。降雪量越大,出现低能见度天气的概率越高。日降雪量为小雪时,出现500米至1 000米低能见度的天气日数最多,占32.7%;日降雪量≥2.5毫米(中雪以上)时,以50米至200米低能见度天气为主,且日降雪量越大,出现概率越大;日降雪量≥10毫米(暴雪)时,一定会出现低能见度天气,且出现50米至200米低能见度天气的概率达60.0%,出现200米至500米低能见度天气的概率达25.7%。
经进一步分析研究和实践发现,云底高度是预报赛场能见度的“牛鼻子”。当抬升凝结高度(云底高)在赛场以上时,低能见度天气出现的概率小;当抬升凝结高度低于赛场高度且有逆温层时,低能见度天气出现的概率大;当无逆温层、风速超过3米/秒时,能见度迅速好转。
温度之高低——太冷太热都不行
冬奥会,似乎一切与“冷”相关,运动项目自然与冰雪密切相关,但这是不是意味着要“一冷到底”呢?
当然不是。当一项运动上升到专业程度,对气温的要求也变得“苛刻”起来,“毫厘”之间的升温或降温,可能出现的情况会出乎意料。
越冷越好?——NO
0℃或低于0℃的晴天——雪橇、雪车、钢架雪车项目的理想天气
低于-20℃或高于0℃——不利于跳台滑雪
2018年韩国平昌冬奥会期间,低温问题从开幕式彩排就成为困扰主办方的“大麻烦”。
先是开幕式彩排期间-15℃的低温直接冻“傻”了观众,以至于很多人表示“看了啥不知道,冻得没记住”,甚至2 000多名志愿者有了请辞的想法。赛会中,由于风力较大,体感温度更是低至-20℃,寒冷天气几乎成了各国运动员最为关注的热门话题。
其实,低温不仅会带来体感的寒冷,还会对开幕式举办、比赛的成绩和公平性、运动员比赛器械及赛场设施等带来实际影响。
比如在雪橇、雪车、钢架雪车项目中,最理想的气温是0℃或低于0℃的晴天。雪橇、雪车和钢架雪车赛道上的“雪”其实是人造冰,厚度要在5厘米以上,温度需要保持在-2℃至-3℃。
跳台滑雪是公认的成绩最易受天气影响的比赛之一。气温低于-20℃或高于0℃都不适宜比赛。如果气温较低,运动员的肢体会僵硬;当气温在-20℃以下或持续极寒天气时,雪质过硬,甚至出现比较厚的冰晶层,运动员落地时很容易摔伤。自由式滑雪也有类似情况,过低的气温对于运动员的体能和技术动作都会产生较大影响,增加运动员受伤的风险。
对于越野滑雪而言,当气温降至-20℃以下时,便要考虑延迟或中止比赛。
除了雪上项目,场馆内举行的冰上项目对环境温度也有要求。运动员在冰上比赛,但观众席不能像冰面一样冷。因此,通常情况下,体育馆的温度从下到上是有梯度的,越往上,温度越高。比如冰壶比赛,冰面温度在-6℃左右,冰场区域温度为15±2℃,而馆内最佳温度则要低于24℃;花样滑冰场地理想的冰温为-3℃,但室温却要营造出温暖如春的感觉。
暖一点更好?——NO
2月平均气温低于0℃——国际奥委会选择主办城市的核心指标之一
太冷,不行。太暖,也不行。
首先,太暖和的地方很容易被气温“门槛”拦住。为了达到相关比赛的要求,国际奥委会在主办城市的选择上有自己的原则和严苛要求,2月份平均气温低于0℃就是其中一项核心指标。
即便是千挑万选,遇到“温暖来袭”也让人头疼。比如2010年加拿大温哥华冬奥会举办期间,当地出现有史以来最温暖的2月,迫使奥委会不断应对和调整。而且由于赛前气温过高,本来多雪的奥运赛场出现了无雪的情况。温度过高也无法造雪,组委会不得不动用军队,从几百千米以外的地方运雪。
2014年俄罗斯索契冬奥会期间,由于气温过高,组委会对比赛进行了调整。而这届冬奥会上,女子高山滑降比赛也因气温而出现历史罕见的一幕——斯洛文尼亚选手梅泽和瑞士选手吉辛以1分41秒57的成绩并列第一。
吉辛和梅泽当天分别排在第8位和第20位出场。梅泽前面大部分计时点都要领先吉辛,但当她滑到山脚下时,由于赛场气温不断升高,已达到10℃,雪面开始慢慢融化和变软,导致其在最后一个坡道速度突然变慢,到达终点的用时与吉辛相同,非常“遗憾”地与吉辛并列第一。
不仅是低温,高温也会带来风险。比如跳台滑雪,气温较高时,比赛场地积雪的湿度增大,变得松软,掌握不好也容易受伤。再比如自由式滑雪中,气温的高低也会导致雪质变化,直接影响自由式滑雪空中技巧运动员起跳前的助滑速度。
风之魔力——赛事“风”向标
跳台滑雪:
逆风小于3米/秒——利于赛事
风速大于4米/秒、风向变化大于90°——中止比赛
跳台滑雪是公认的成绩最易受天气影响的比赛之一,以风的影响最大。当瞬时风速小于3米/秒、无侧风时,运动员容易取得好成绩。
但如遇小于3米/秒的逆风,则更有利于比赛进行。因为逆风时,气流会将运动员的身体“托”起来,延缓下降速度,增加飞行距离。不过,若风力过大,尤其是瞬时风力过大,则可能会对运动员的安全造成威胁。因此,跳台滑雪对场地和气象条件都有严格限制。当平均风速大于4米/秒、风向变化大于90°,或上下坡风速差达到或超过4米/秒时,则必须中止比赛。
韩国平昌冬奥会的男子团体决赛中,波兰队和德国队角逐银牌。前三轮,波兰队领先德国队0.6分。第四轮,双方都跳出了134.5米的成绩,但由于两队比赛时风向、风速不同,德国队“加4.2分”,而波兰队“加1.8分”。最终,德国队反超波兰队,获得银牌。
2016年1月,第十三届全国冬季运动会跳台滑雪比赛在黑龙江省亚布力举办,其间就出现了因大风推迟赛事的情况。1月9日8时,当时风速达到17~24米/秒,组委会紧急通知推迟比赛;而天气预报表示当日大风不会停止,组委会最终决定将9日的比赛取消。
高山滑雪:5分钟平均风速<10米/秒——适宜比赛
风同样是影响高山滑雪的重要天气因素,5分钟平均风速小于10米/秒比较适宜比赛。
在滑降项目中,运动员的瞬时滑行速度可达130千米/时。高山滑雪不仅是速度的较量,还有技巧的比拼。在高速下降的同时,运动员还要完成约60米的腾空飞跃。此时,如果遇到较大的侧风,运动员有可能会被吹离赛道、滑倒,严重时会造成身体伤害。
2018年2月11日上午,韩国平昌冬奥会平昌和江陵地区出现大风降温天气,举办高山滑降比赛的旌善和龙平气温接近-20℃,风力达到7级,体感温度-36.6℃,这种天气还会持续到14日。为此,平昌冬奥组委决定把当天举行的男子高山滑降比赛推迟到15日进行。/秒、风向变化大于90°,或上下坡风速差达到或超过4米/秒时,北欧两项中的跳台滑雪比赛也必须中止。冬季两项中的越野滑雪,要求1分钟平均风速不能超过10米/秒;单板滑雪中要求1分钟平均风速小于10米/秒。
雨雪之威力——“一言不合”就停赛
自由式滑雪:越野滑雪、单板滑雪——1分钟平均风速≤10米/秒
自由式滑雪是从高山滑雪演变而来的,大风对该项目影响同样较大。此外,在空中技巧比赛中,风速对运动员起跳动作的稳定性影响是最大的。
由于运动员的起跳动作不同,需要的助滑速度也不相同,风的大小会影响助滑速度。助滑速度不够,会影响运动员起跳,随后的空中翻转动作和落地稳定性也会受到影响。还有一种可能性,那就是运动员在山上时还是顺风,但滑下来就可能变成逆风或侧风,动作难度因此加大。
此外,风对越野滑雪、北欧两项、冬季两项、单板滑雪等项目皆有不同程度的影响。当出现5分钟平均风速大于10米/秒等恶劣天气时,越野滑雪比赛应推迟或取消;当平均风速大于4米
每小时积雪厚度达到或超过3厘米——北欧两项比赛中止
降水是冬奥会绕不开的“难题”。如1928年瑞士圣莫里茨冬奥会时,开幕式当晚暴风雪席卷赛场。1998年日本长野冬奥会,更是从开幕式当天一直到闭幕式前4天,大雪、暴风雪持续困扰着赛事。
北京冬奥会首次在大陆性冬季季风气候条件下举办。据国家气候中心和北京市气象局初步预测,2021年冬季东亚冬季风总体偏强,影响北京地区的冷空气活动频繁,赛区降雪(水)较常年同期偏多。
张家口赛区每年平均有2~3次降雪天气过程,日最大降雪量为10.7毫米,强降雪将给赛场运营维护、交通等带来压力。
可能有人认为,雪橇、雪车、钢架雪车比赛的赛道大部分都是被遮盖的,下点雨雪根本不会影响赛事。其实不然,如果雨雪伴随着大风,雪花可能会被吹进赛道,造成滑速下降,导致雪车方向难以控制。
跳台滑雪对场地和气候条件有严格限制,裁判员的发令时机要根据气温、风向、风速、降雪和能见度等气象因素来选择。比赛时,若每小时降雪超过3厘米,就会停赛或推迟比赛。
越野滑雪是一项与大自然融合的比赛项目,一般不会轻易改期。但降水却能“左右”比赛,因为遇到雨雪交加、低能见度以及5分钟平均风速大于10米/秒等恶劣天气时,就不得不推迟或取消比赛。
2014年俄罗斯索契冬奥会期间,冬季两项协会网站编辑柯克士说:“除了对于公平性的考虑,其实推迟比赛的原因最主要的还是考虑到运动员的安全问题,毕竟无论是冬季两项还是越野滑雪都在户外进行。在恶劣天气条件下比赛对运动员的健康和安全都是不负责任的。”
北欧两项久负盛名,但比赛也受气象条件的约束。当遇到明显降雪天气,每小时积雪厚度达到或超过3厘米时,就必须中止比赛。2010年2月25日,加拿大温哥华冬奥会北欧两项竞速赛在风雨交加的恶劣天气中进行,很多世界杯高排位选手都没有取得好成绩,赛后对于“比赛不公平”的抱怨声不绝于耳。
降水对自由式滑雪比赛的影响也相当大。当赛事期间出现较强降雪时,新雪比较松软,会导致摩擦力增大,滑行速度减慢,不利于运动员急转弯或加速;如果出现雨或雨夹雪,则会导致积雪表面出现冰晶,雪质变硬,摩擦力变小,而运动员滑行速度较快,不易控制身体平衡,就容易摔倒受伤。另外,暴雪还会掩盖雪道,使标志变得模糊,运动员容易出现危险。2006年,意大利都灵冬奥会期间,由于天降大雪,组委会不得不临时将自由式滑雪女子空中技巧预赛改期。
降水是单板滑雪大跳台最大的影响因素之一。正常情况下,赛道上雪质较硬,对运动员滑行加速和腾空都非常有利。如果天降大雪或大雨,赛道上的雪质变化就会导致摩擦力增大,就会阻碍运动员加速或做高难度动作。如果雪下得很大,也会对运动员视野产生影响。因此,人们通常把是否降水以及降水强度作为一个重要参考因素。
除了可能对赛事公平性和运动员安全造成威胁外,降水对造雪、保雪、除雪等雪务工作也有直接影响。