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【知識】氣象因素中誰對馬拉松成績的影響最大?

發表於 2019/04/10 12,926 次點閱 0 人收藏 408 人給讚
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以上內容由愛燃燒授權刊出,為尊重原著與忠實呈現文意,內容僅做簡體轉繁體,故可能因文化差異,而有不同的翻譯及語法詞彙,還請各位跑友們參酌。

時間即將進入四月,我們又將迎來期待已久的波士頓和倫敦馬拉松賽。去年四月,讓我們印象深刻的除了精英選手的表現,還有就是兩者所呈現出來的完全極端對立的天氣。波士頓淒風苦雨,倫敦高溫難耐,除了偉大的「零意外先生」基普喬格之外,比賽可謂充滿變數。


(圖片來源:愛燃燒)


波士頓川內優輝、德西蕾林登爆冷奪男女子冠軍,倫敦奔著女子馬拉松世界記錄去的迪巴巴和凱塔尼先後退賽。


(圖片來源:愛燃燒)


(圖片來源:愛燃燒)


(圖片來源:愛燃燒)


這兩場比賽可謂天氣對馬拉松比賽結果影響最顯著的兩場比賽。那麽,在諸多氣象因素中,對運動員影響最大的是因素是什麽呢?男女運動員有怎樣的區別呢?

為探尋世界優秀馬拉松賽事與天氣的相互關系,以及不同性別、不同競技能力水平的人群所受的影響,曾有研究人員統計 2002-2012 年十年間 51 場世界著名馬拉松賽事的競賽成績和同期天氣數據進行統計分析。通過這份分析報告我們或許可以一探究竟。

(數據選取了 10 年內各賽事的前 3 名平均成績、前 8 名平均成績、第 25 名、第 50 名、第 100 名的成績作為數據統計依據)

註: 1、Ta,空氣溫度;RH,相對濕度;P,海平面氣壓;V,風速;ETv,有風的有效溫度;Ko,風冷指數;Ic,舒適指數; 2、* 指P<0.05,**指P<0.01,X為不顯著。


溫度與比賽成績

從圖表中不難看出,溫度與運動員成績的相關性具有性別差異。

男子的前 3 名與前 8 名平均完賽成績都與氣溫呈現正相關,即氣溫越高,完賽的時間越長,成績相對越差。女運動員的統計結果有所不同,第 25 名、第 50 名、第 100 名的比賽成績與氣溫都呈負相關,即氣溫越高,比賽的耗時反而越少,成績越好。

從男、女馬拉松運動員的對比中不難發現,男選手對高溫反應比較敏感,而女選手對冷則更敏感,高溫未能影響優秀女運動員創造優異成績。


濕度與比賽成績

表 1 和表 2 的數據顯示,相對濕度與馬拉松運動員比賽成績並沒有呈統計上的顯著相關。從整體角度無法看出相對濕度對成績的影響。

那麽濕度與對馬拉松賽事的成績究竟有沒有影響呢?


(圖片來源:愛燃燒)


Trapasso 和 Cppoer 分析了 1957-1987 年波士頓男子馬拉松特異成績與氣象條件關係。結果表明,乾球溫度和相對濕度並不能夠很好地解釋其與馬拉松成績的關係。(乾球溫度 dry bulb temperature:暴露於空氣中,而又不受太陽直接照射的乾球溫度表上所讀取的數值。)

而 Hentschelg 則認為,氣溫適中的前提下,相對濕度變化對人體影響較少,只有極高或極低氣溫下,相對濕度才能對人體所感受到的有效溫度產生影響。

因此,濕度對人體的影響須從更細致的角度,或者與氣溫等其他氣象因子結合才能有所表現。


風速與比賽成績

風速對於馬拉松選手的影響主要包括兩方面:

  1. 風可以使得空氣流動加快,有助於人體散熱,風速越大,蒸發散熱的速度也就越快。
  2. 風速過大時,人體在跑動過程中要克服空氣阻力做功,會增加體力消耗進而影響競賽成績。


(圖片來源:愛燃燒)


從圖表顯示的結果來看,風速對於馬拉松運動員成績並沒有很大影響,僅女子第 50 名與第 100 名運動員成績與風速呈顯著相關,即風速對於非優秀女子馬拉松運動員成績影響較大。

當然了,這並不是說風速對於馬拉松運動員沒有影響。因為所選取的賽事中風速相對比較穩定,大都在 20km/h(5.6m/s)以下。如 2007 年、2009 年和 2010 年的東京馬拉松,由於風速超過 25km/h(6.9m/s),這 3 場賽事所有成績都較東京馬拉松其他年份賽事成績降低很多。


海平面氣壓與比賽成績

氣壓對於人體的影響主要包括兩個方面:

  1. 生理方面:氣壓會影響人體內氧氣的供給。當自然氣壓下降時,大氣中氧分壓、肺泡中氧分壓以及動脈血氧飽和度都隨之下降,血氧過少,運動員容易疲勞。
  2. 心理方面:氣壓會使人心理上產生壓抑感,例如,低氣壓下的陰雨和濕冷天氣以及高溫、高濕的悶熱天氣,常會使人憂郁煩躁,這會引起即植物神經趨於緊張,釋放腎上腺素,導致血壓上升、心率加快、呼吸急促等。

通過將男、女所有前 8 名共 408 個成績取前 10% 與後 10%,各 40 人的成績進行散點圖對比(圖 1、圖 2),男子前 40 名成績的氣壓都均勻分布在 1200hpa 左右,呈倒三角形,而男子後 40 名成績則約分布在約 1015hpa 的兩側,呈 W 型,表明氣壓高更易獲得優異成績,但大部分成績都產生於 1010hpa 以上。


(圖片來源:愛燃燒)


而女子成績的氣壓分布則表現不同,女子前 40 名運動員成績大都分布在 1010hpa 與 1020hpa 之間呈 X 型,後 40 名運動員成績大都分布在 1010hpa 左右,呈有傾斜的 U 型。通過對比圖可知,男子運動員優秀成績出現在 1015hpa~1025hpa 之間,而女子運動員優異成績則出現在 1010hpa~1020hpa 之間,稍滯後於男子。


(圖片來源:愛燃燒)


生物氣象因子與比賽成績

研究除了通過氣壓、溫度、風速這些簡單的因素對馬拉松成績的影響進行分析外,還通過計算,用更有效的指數來探究天氣對於馬拉松運動員成績的影響。如風冷指數、有效溫度以及舒適指數。

  • 風冷指數:綜合反映寒冷氣候下空氣溫度和風速對人體溫熱感的影響。
  • 有效溫度:是人體在不同溫度、濕度和風速的綜合作用下所產生的熱感覺指標。
  • 舒適指數:舒適度指數是描述氣溫和濕度對人體的綜合影響指標之一,它表征人體在某種溫、濕度條件下對該空氣環境感覺舒適的程度。


(圖片來源:愛燃燒)


數據結果表明,對於女子運動員來說,生物氣象學指標比單一氣象指標相關性要好(表 2)。有效溫度(有風)、舒適度都與女運動員成績呈顯著負相關,即有效溫度和舒適度越高,運動員成績越好。風冷指數則與女運動員成績呈正相關,風冷指數是表示人體散熱能力的指標,其值越高成績越差,表示散熱大則成績差。女子風冷指數和舒適度與成績的相關性表明,女運動員耐熱不耐冷。

但是,男子的生物氣象指數大部分沒有表現統計上的顯著性(表 1),僅有舒適度指標與成績呈顯著正相關,舒適指數越大,則成績越差(由計算公式可知,氣溫越高,舒適指數越大),表明男運動員對熱的耐受力較差。

由此看來,「男喜冷,女喜熱」的養生說法不無道理啊,老祖宗還是厲害!


引用文獻

[1]HENTSCHELG,A human biometeorology classification of climate for large and local scales[Z].World Climate Programme Application No.1, World Meteorogical Organization,1986.
[2]TRAPASSO L M, COOPER J D. Record performance at the Marathon :Biometeorogical factors[J].Int J Biometeor,1989,33(4):233-237
[3]武雪蓮.氣象條件對馬拉松成績影響的研究[J].中國體育科技,2012,48(05):16-20.

原文出處:氣象因素中誰對馬拉松成績的影響最大?


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