区域气象站资料在体育赛事服务中的应用

郭庆元 金丽娜 刘丽娟 贺晨昕 张高健

摘 要：基于西安地面区域气象站历史数据对西安奥体中心体育场8—10月的气象条件进行统计分析，分析了区域气象站资料在体育赛事气象服务中的具体应用，针对不同气象要素对各类体育赛事举办的适宜性进行评估，最后对十四运会开幕式气象服务保障案例进行复盘分析，对拟定体育训练及比赛计划、提高运动成绩等方面具有指导意义，同时也为合理科学的赛事气象服务提供依据。

关键词：区域气象站；体育赛事；气象条件；适宜性分析

中图分类号：P423 文献标志码：B文章编号：2095–3305（2024）02–0-03

气象与体育赛事关系密切，气象服务保障对体育赛事的安全和顺利举办影响重大[1]。气象条件制约着体育运动开展的形式和内容，影响体育运动进行和人体机能的主要气象因素包括气温、降水、风等，影响赛事举行的天气包括高温、雷暴、大风、雾霾等。因此，科学、定量评估体育赛事期间气象服务所产生的社会经济效益，是赛事气象服务的一项重要工作，既可以让社会各界、政府决策部门更好地了解和支持气象事业发展，也可以量化气象产出和服务满足用户需求的程度[2-3]。

全运会是我国规格最高、规模最大、竞技水平最高、辐射带动作用最强的综合性体育运动会，中华人民共和国第十四届全国运动会（以下简称十四运会）和中华人民共和国第十一届残疾人运动会暨第八届特殊奥林匹克运动会（以下简称残特奥会）于2021年9—10月在陕西举行，西安市作为十四运会和残运会主要赛场，分别有29个十四运会项目和16个残运会项目在此举行，主要涉及24个比赛场馆[4]。重要场馆分布在5个赛区，分别为西安市区、长安区、临潼区、鄠邑区以及灞桥区。

选取西安奥体中心体育馆/体育场附近区域气象站数据赛事适宜性气象条件分析。

1 资料选取

选取奥体中心体育馆附近区域气象站2017—2019年8月1日—10月31日的逐日、逐小时数据开展赛场及重要场所的气象要素分析（表1）。

2 结果与分析

西安奥体中心为十四运会开、闭幕式的重要场所，是十四运会击剑、排球女子成年组、游泳、跳水、体操（室内）和田径、足球、皮划艇、赛艇（室外）项目比赛场地，是残运会轮椅击剑、乒乓球项目、游泳（室内）和田径、盲人足球（室外）比赛场地。十四运村为组委会生活生产的重要场所。新筑街办区域站为2种气象要素（气温、降水）气象站，其他气象要素选用所在赛区的国家气象站资料代替。

本研究将1天24 h划分为8个时间段（表2）。

2.1 逐日气象条件分析

2.1.1 温度

8月平均气温为28.1 ℃，平均最高气温为38.4 ℃（8月10日），平均最低气温为20.2 ℃（8月30日）；9月平均气温为21.4 ℃，平均最高气温为31.2 ℃（9月7日），平均最低气温为14.1 ℃（9月28日）；10月平均气温15.1 ℃，

平均最高气温为26.5 ℃（10月2日），平均最低气温为7.8 ℃（10月27日），基本随时间推移而下降（图1）。8月平均高温（≥35 ℃）日数为16 d，最多高温日数为

25 d，最少高温日数为10 d；9月平均高温日为1 d；10月未出现高温日。日最高气温为40.2 ℃（2018年8月8日），日最低气温为5.8 ℃（2017年10月27日）。

2.1.2 降水

8—10月平均降水量分别为71.3、118.3、65.1 mm。8月小雨、中雨、大雨降水概率分别为18.3%、6.5%和2.2%，无暴雨发生；9月各级降水概率依次为24.4%、8.9%、3.3%和1.1%。10月各级降水概率依次为28.0%、3.2%和2.2%，无暴雨发生。日最大降水量为60.5 mm，发生在2019年9月12日。

8—10月小雨降水概率在60%以上的有15 d，主要集中在9月中旬和10月中下旬，其中8月3 d、9月5 d、10月7 d，10月13日降水概率为100%。中雨降水概率在60%以上的有2 d，分别出现在9月5日和10月4日。大雨及以上降水概率在30%以上的有7 d，主要集中在9月中旬至10月上旬（图2）。

2.2 逐时气象条件分析

2.2.1 温度

8月下旬至10月下旬各旬中06：00～07：00气温最

低，依次分别为22.4、20.3、17.9、15.8，14.0、11.4、10.1 ℃；

15：00～16：00气温最高，依次分别为28.9、27.3、23.0、23.8、19.3、17.1、18.2 ℃。

2.2.2 降水

8月下旬至10月下旬小时最大降水量为9.1 mm，出现在8月26日20：00。其中，8月下旬出現在晚上，小时最大降水量为9.1 mm；9月上旬出现在下午，小时最大降水量为6.7 mm；9月中旬出现在上午，小时最大降水量为6.3 mm；9月下旬出现在上午，小时最大降水量为4.2 mm；10月上旬出现在凌晨，小时最大降水量为5.3 mm；10月中旬出现在傍晚，小时最大降水量为5.3 mm；10月下旬出现在早上，小时最大降水量为

1.9 mm。

2.3 比赛项目气象条件适宜性分析

击剑、轮椅击剑：适宜温度为13～16 ℃，适宜湿度为50%～60%。8—10月区域站数据统计分析表明：9月4日后无高温天气（≥35℃），10月9—31日日平均气温为13～16 ℃；在此期间的逐日相对湿度在68%～76%之间，逐时相对湿度结果显示下午（13：00～17：00）为50%～60%；故10月9—31日下午为击剑和轮椅击剑比赛适宜时段。

排球、乒乓球：适宜温度为13～16 ℃，适宜湿度为40%～60%。8—10月区域站数据统计分析表明：9月4日以后无高温天气（≥35 ℃），10月9—31日日平均气温为13～16 ℃；逐日相对湿度为68%～76%，逐时相对湿度结果显示下午（13：00～17：00）为40%～60%。因此，10月9—31日下午为排球、乒乓球比赛适宜时段。

游泳、跳水：适宜温度为17～23 ℃，适宜湿度为50%～60%。根据8—10月区域站数据统计分析表明：9月4日后无高温天气（≥35 ℃），9月8日—10月3日日平均气温在17～23 ℃；逐日相对湿度为70%～82%，逐时相对湿度结果显示9月下旬（14：00～17：00）、10月上旬（13：00～18：00）为50%～60%。因此，9月21日—10月3日下午为游泳、跳水比赛适宜时段。

体操：适宜温度新老运动员不同，新运动员适宜温度为17 ℃，老运动员适宜温度为13～14℃；适宜湿度为50%～60%。根据8—10月区域站数据统计分析表明：9月4日后无高温天气（≥35 ℃），10月3—31日日平均气温在13～17 ℃；逐日相对湿度为68%～76%，逐时相对湿度结果显示下午（13：00～17：00）为50%～60%。因此，10月3—31日下午为体操比赛适宜时段。

田赛：适宜温度为17～22 ℃（发挥水平最适宜的温度是20～22 ℃），适宜湿度为50%～60%[5]。根据8—10月区域站数据统计分析表明：9月4日后无高温天气（≥35 ℃），9月8日—10月3日日平均气温在17～22 ℃

（9月8—14日为最适宜温度时段）；逐日相对湿度为70%～82%，逐时相对湿度结果显示9月下旬（14：00～

17：00）、10月上旬（13：00～18：00）为50%～60%。因此，9月21日—10月3日下午为田赛适宜时段。

径赛：适宜温度为15～22 ℃（发挥水平最适宜的温度为17～20 ℃），适宜湿度为50%～60%；中长跑比赛的适宜温度为8～15 ℃，适宜湿度为30%～60%。高温（≥35 ℃）影响运动员体力，≥38 ℃严重影响运动员体力）。根据8310月区域站数据统计分析表明：8月21日以后无≥38 ℃的高温天气，9月4日后无≥35 ℃的高温天气，9月8日—10月9日日平均气温为15～22 ℃（9月8—14日为最适宜温度时段）；逐日相对湿度为70%～82%，逐时相对湿度结果显示9月下旬（14：00～17：00）、10月上旬（13：00～18：00）为50%～60%。因此，9月21日—10月3日下午为径赛比赛适宜时段。10月9—31日平均气温在15 ℃以下；在此期间的逐日相对湿度为68%～76%，逐时相对湿度结果显示下午（13：00～17：00）在60%以下。因此，10月9—31日下午为中长跑比赛适宜时段。

足球、盲人足球：运动强度很大，历时较长，人体发热量最大，若这些热量不及时散发，积蓄在体内就会引发热病，如中暑、昏厥甚至死亡。适宜温度为18～

22 ℃，高温（≥35 ℃）影响运动员体力，≥38 ℃严重影响运动员体力，高湿（80%以上）、低湿（30%以下）不利于足球比赛。根据8—10月区域站数据统计分析表明：8月21日以后无≥38 ℃的高温天气，9月4日后无≥

35 ℃的高温天气，9月11日—10月2日日平均气温为18～22 ℃；逐日相对湿度为70%～82%，但从逐时相对湿度资料分析来看，10：00～23：00相对湿度均在80%以下。因此，9月11日—10月2日为足球比赛适宜时段。

2.4 十四运会开幕式现场气象保障案例分析

根据西安近70年气象观测资料分析9月15日降雨概率为35.7%，近10年为48.6%。降雨日变化中08：00

～15：00降雨概率为5.9%～8.7%，雨强为0.4～2.6 mm/h；

18：00～22：00降雨概率为10.1%～13.0%，雨强为1.2～

16.8 mm/h。9月15日多年平均气温为20.8 ℃，平均最高、最低气温分别为25.7、17.0 ℃；18：00～22：00平均气温为21.4～24.4 ℃；日最大风速平均值为4.4 m/s（3级），极端最大风速达9.3 m/s（5级）。9月15日出现雷暴、闪电、雾、轻雾和浮尘等高影响天气的概率分别为3.2%、1.6%、14.3%、45.7%和2.9%，出现7级以上大风、冰雹的概率低。西安9月15日前、后两日的高影响天气主要气候特征与9月15日基本一致，但9月16日的降雨概率更高，为49.2%。开幕式期间西安出现降雨的概率较高，对开幕式活动产生潜在影响。经专家组分析研判，根据天气系统来向在十四运会开幕式人工消减雨作业联合指挥中心的统一指挥下，成功开展了开幕式人工消减雨作业。

3 结论

（1）利用新筑街办区域站2017—2019年8月1日

—10月31日的逐日、逐小时数据及泾河国家气象站2005—2019年8月1日—10月31日的逐日数据，选取

气温、降水、风向、风速、湿度与体育运动有显著相关的气象因子进行统计分析，结果表明：奥体中心体育馆8—10月平均气温分别为28.1、21.4和15.1 ℃；8—10月平均高温（≥35 ℃）日数分别为16、1和0 d；8月下旬—10月下旬各旬中06：00～07：00气温最低，15：00～16：00气温最高。8—10月平均降水量分别为71.3、118.3和65.1 mm；8月下旬—10月下旬小时最大降水量为9.1 mm。

（2）對在奥体中心体育场/馆举办的体育项目逐一进行气象条件适宜性分析，分析表明：9月11日—10月2日为足球比赛适宜时段；9月21日—10月3日下午为游泳、跳水、田赛比赛适宜时段；10月3—31日下午为体操比赛适宜时段；10月9—31日下午为击剑、轮椅击、排球、乒乓球、中长跑比赛适宜时段；9月4日以后气象条件适宜皮划艇、赛艇比赛进行。8月上旬、8月下旬、9月中旬应加强中雨以上量级降水的应急准备；8月上、中旬雷暴出现概率较高；8月—9月中旬五级以上大风概率为50%以上，需要注意防范；8—9月雾霾概率低。

参考文献

[1] 李元寿，贾晓红，李强，等.冬奥会气象服务保障面临的机遇、挑战和应对策略[C]//中国软科学研究会.第十三届中国软科学学术年会论文集.中国软科学杂志社，2017.

[2] 罗慧，谢璞，俞小鼎.奥运气象服务社会经济效益评估个例分析[J].气象，2007（3）：89-94.

[3] 姚秀萍，吕明辉，张晓美，等.气象服务效益评估研究和业务进展[J].气象科技进展，2012，2（3）：39-44.

[4] 周雨龙.全运会西安市运动场馆建设及赛后利用研究[J].科技风，2018（20）：240.

[5] 孙长征，高慧君，黄燕玲，等.气象要素对体育项目的综合影响[J].山东气象，2011，31（2）：23-26.