謝明良 豐玉華 張治豪 石雪珂 張龍華 夏煥瑋

（杭州師范大學(xué)體育與健康學(xué)院，浙江杭州 311121）

2022年杭州將舉行第19屆亞運(yùn)會。杭州9月天氣相對適宜，在該時段杭州氣溫有多次高溫情況發(fā)生。賽會舉辦將于2022年09月10日至25日，從以往天氣而言，此時杭州均為天晴或者降雨天氣居多，氣溫溫度日均高溫30℃左右，日均低溫21℃左右，但最高高溫仍可達(dá)38℃左右，該環(huán)境對人體均有熱傷害風(fēng)險，而在太陽直曬下的運(yùn)動員風(fēng)險更大，同時運(yùn)動員的發(fā)揮也會因此受到影響。為了盡可能減少氣候?qū)τ谶\(yùn)動員的影響，場館的改善相對于運(yùn)動員的發(fā)揮會進(jìn)行一定提升。

對于室外熱環(huán)境的監(jiān)控，WBGT黑球溫度已經(jīng)被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）認(rèn)證（ISO 7243，ISO/DIS 7933）[1]用于國際奧林匹克委員會和許多主要的體育聯(lián)合會（如FIFA國際足球聯(lián)合會，IAAF國際田徑聯(lián)合會，ITF國際網(wǎng)球聯(lián)合會）[2-3]?；谌缃馱BGT黑球溫度的廣泛應(yīng)用，亞運(yùn)組委會也應(yīng)當(dāng)對WBGT溫度更為重視，充分的利用它對于室外的高溫環(huán)境進(jìn)行更為精確的計量[4]。

1.研究對象與方法

1.1 研究對象

研究對象為第19屆亞運(yùn)會橄欖球場杭州師范大學(xué)倉前校區(qū)體育場，根據(jù)亞組委時間規(guī)劃，2022年杭州亞運(yùn)會將于2020年9月10日至9月25日進(jìn)行，項目研究將監(jiān)測2019年9月11日至9月15日的氣溫進(jìn)行研究論述。

1.2 研究方法

實驗法：通過對于WBGT黑球溫度計的使用，測定場館的溫度情況，在不同的綠植程度，不同的遮蔽物，不同的場館管理上等不同變量，進(jìn)行實地實驗與調(diào)查，得出更為精確的杭州氣候?qū)τ谑彝鈭鲳^溫度的影響情況。

實驗內(nèi)容：（1）植物生長區(qū)域與未有植物覆蓋的區(qū)域WBGT溫度的差異。（2）遮蔽物下與陽光照射下的WBGT溫度對比。（3）草地噴水前后，場內(nèi)的溫度與觀眾席內(nèi)的溫度變化。（4）座椅選用顏色以及地面顏色對于WBGT溫度的影響。

歸納法：通過實驗法后，我們能得到一系列精確的數(shù)據(jù)，關(guān)于高溫環(huán)境下長時間戶外運(yùn)動的情況能結(jié)合數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析，結(jié)合與專家之間的論述訪談，歸納出高溫環(huán)境下的熱傷害數(shù)值與熱傷害情況，與解決措施相結(jié)合，得出較為理想的解決措施。

2.結(jié)果

從往年天氣狀況而言，杭州該時段均已天晴或者降雨天氣居多，氣溫溫度日均高溫30℃左右，日均低溫21℃左右，但最高高溫仍可達(dá)38℃左右。例如2017年9月此時段，9月19日至21日均處于37℃高溫天氣，而2018年9月該時段，9月10日至12日均處于陰雨天氣[4]，在這多變的天氣下，對賽會有一定影響。2014—2018年，杭州9月10日至9月25日的最高溫度數(shù)據(jù)[5]，杭州該時段的平均氣溫為29℃～30℃，最高溫為35℃，2018年呈上升趨勢。在此環(huán)境下，對于高溫環(huán)境下的競賽應(yīng)當(dāng)更加重視。在2017年，美國已有團(tuán)隊對于體育委員會和奧林匹克組織委員會建議運(yùn)用WBGT的測量來確定比賽場地和時間，以便更好地避免運(yùn)動員與場館人員的熱傷害。

杭州近5年9月10日至9月25日天氣最高溫情況，可發(fā)現(xiàn)此時段仍有溫度超過35℃的情況，當(dāng)日平均最高溫能達(dá)到30℃。在此等情況下進(jìn)行室外賽事的進(jìn)行，則會加速運(yùn)動員的運(yùn)動消耗，影響參與比賽狀態(tài)，使場內(nèi)進(jìn)行比賽的運(yùn)動員們進(jìn)行比賽的同時承擔(dān)著高溫?zé)醾Φ娘L(fēng)險，同時在場內(nèi)觀看比賽的觀眾與工作人員也有一定高溫?zé)醾︼L(fēng)險。據(jù)杭州市氣象局給出的數(shù)據(jù)與實地測量數(shù)據(jù)，獲得2019年9月11日至9月15日當(dāng)日最高溫情況，可發(fā)現(xiàn)當(dāng)日所測的空氣溫度與氣象局所給出的溫度并不相符，且先差溫度較大。若在沒有任何防護(hù)措施下，在近40℃的高溫天氣進(jìn)行室外比賽，對于運(yùn)動員的表現(xiàn)會造成影響，更加加大了運(yùn)動員的高溫?zé)醾︼L(fēng)險。

在2019年9月11日當(dāng)日進(jìn)入亞運(yùn)會建設(shè)場地實地測量了場地內(nèi)的氣溫情況，測量設(shè)備為WBGT-2009記錄式WBGT熱指數(shù)儀，獲得當(dāng)日不同場景下的溫度情況。

根據(jù)杭州氣象局給出的數(shù)據(jù)獲得2019年9月11日測量時氣溫為34℃，當(dāng)天最高溫為34℃，最低溫為24℃，降雨概率為10%，濕度為55%，體感溫度為40℃，風(fēng)向為東風(fēng)，11km/h。紫外線指數(shù)5，氣壓1013百帕。以氣象局給出的氣溫數(shù)據(jù)為參照組，進(jìn)行了不同場景下的溫度測量。

挑選了場地內(nèi)的草地進(jìn)行實地測量，在太陽直射的干燥草地上進(jìn)行了實地溫度數(shù)據(jù)采集，在相同離地高度，并且采用人工造濕（草地表面濕潤）與增加陰影的方法，進(jìn)行實地的環(huán)境改善，數(shù)據(jù)如表1所示，干燥草地與潮濕草地溫度測量表，對比露天環(huán)境與陰影環(huán)境，濕度并無明顯區(qū)別，而空氣溫度有明顯的區(qū)別。干燥草地與潮濕草地相比較，潮濕草地的空氣溫度更低，而濕度提升并不顯著。

表1 干燥草地與潮濕草地不同環(huán)境下的溫度情況統(tǒng)計數(shù)據(jù)表

Wbgt：wet bulb globe temperature

Wb：wet bulb temperature

Tg：black globe temperature

Ta：air temperature

Wbgt：wet bulb globe temperature

Wb：wet bulb temperature

Tg：black globe temperature

Ta：air temperature

在所進(jìn)行測量的體育場內(nèi)，草地場地外布置了紅綠兩種顏色的塑膠跑道，在相同的離地距離，選取跑道上的顏色聚集處，進(jìn)行溫度的測量，同時應(yīng)用草地上相同的改善太陽直射輻射的方法進(jìn)行環(huán)境改善，從而建立出陰影環(huán)境。如表2所示，綠色跑道與紅色跑道有無陰影的溫度情況統(tǒng)計數(shù)據(jù)表，由數(shù)據(jù)可獲得陰影條件下，空氣溫度情況明顯有一定改善，濕度情況并不明顯，而對比兩種顏色條件下，紅色跑道與綠色跑道的溫度差距并不是很大，且數(shù)據(jù)上有一定相似性。

表2 綠色跑道與紅色跑道有無陰影的溫度情況統(tǒng)計數(shù)據(jù)表

在相同的氣候條件下，不僅運(yùn)動員要承擔(dān)著高溫?zé)醾Φ娘L(fēng)險，同時在場內(nèi)工作與觀賞比賽的賽事人員與觀眾也同時受到高溫環(huán)境下的考驗。所監(jiān)測的運(yùn)動場場館內(nèi)有黃綠兩種顏色的觀賽座椅，根據(jù)與上述兩種添加陰影環(huán)境的措施相同，在不同座位上以相同高度進(jìn)行溫度采集，數(shù)據(jù)獲得如表3所示。綠色與黃色座椅在太陽直射下表面溫度近乎相同，而相同的濕度差距甚慰，相比于露天太陽直射下，陰影環(huán)境下的座椅溫度相對更低，黃色座椅的溫度相較于綠色座椅溫度更低。

表3 黃色座椅與綠色座椅有無陰影的溫度情況統(tǒng)計數(shù)據(jù)表

Wbgt：wet bulb globe temperature

Wb：wet bulb temperature

Tg：black globe temperature

Ta：air temperature

由以上實地采集數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)，若在2019年9月11日杭州擬預(yù)定亞運(yùn)會場14：00左右舉辦一場室外比賽，運(yùn)動員、場內(nèi)的觀眾與工作人員均將承受高溫?zé)醾︼L(fēng)險。而在工作場所高溫作業(yè)是指在生產(chǎn)勞動過程中，工作地點(diǎn)平均WBGT指數(shù)≥25℃的作業(yè)，以測定的所有氣溫情況，發(fā)現(xiàn)該場地內(nèi)，無論是否有陰影，或是潮濕，WBGT指數(shù)均在25℃以上，若在該時間段舉辦亞運(yùn)會賽事必將對選手的表現(xiàn)情況受到一定的影響。

3.討論

通過上面三則實驗，獲得了在亞運(yùn)會擬定場館不同環(huán)境條件下，2019年9月11日當(dāng)日中午14點(diǎn)時的溫度數(shù)據(jù)，包括WBGT溫度、濕度、空氣溫度等數(shù)據(jù)。實驗從不同的環(huán)境、控制變量形成對照組使實驗的結(jié)論更加的準(zhǔn)確，從而提高實驗的可行性。在9月中旬的杭州舉辦室外賽事，頻發(fā)的高溫天氣會在一定程度上影響比賽。經(jīng)過對與場館的測溫，發(fā)現(xiàn)當(dāng)日杭州氣象站給出的氣溫數(shù)據(jù)與當(dāng)日場館測得數(shù)據(jù)相差較大，測量溫度該時段，場館內(nèi)太陽直射處的平均最高溫達(dá)到38℃，WBGT溫度平均值為30℃，已超過25℃的高溫作業(yè)判定標(biāo)準(zhǔn)值。陰影遮蓋處的平均最高溫達(dá)到36℃，草地與塑膠跑道在是否濕潤的條件下，對于地表表面的空氣溫度影響并不是很大。座椅與塑膠跑道的顏色不同對于地表表面的空氣溫度影響也并不明顯。

根據(jù)以上結(jié)論，可在高溫氣候下采用一些相應(yīng)的降溫措施，為了更好的保障杭州亞運(yùn)會的賽事進(jìn)行，使觀看比賽的觀眾有良好的心情，也可以讓運(yùn)動員在最舒適的環(huán)境中取得最佳的運(yùn)動成績。選擇給室外的場地降溫就是需要從空氣的溫度、風(fēng)速、空氣濕度和輻射量這4個影響因素入手干預(yù)室外場地的WBGT指數(shù)。

WBGT是由黑球、自然濕球、干球3個部分溫度構(gòu)成的，它綜合考慮空氣溫度、風(fēng)速、空氣濕度和輻射熱4個因素。人體的熱舒適度與人體內(nèi)部的熱平衡有關(guān)，人體內(nèi)部的熱平衡受到以下因素的影響：體力活動、著裝、環(huán)境溫度、熱輻射溫度、風(fēng)速和空氣濕度[6]。當(dāng)熱應(yīng)力施加到人體時，會導(dǎo)致一系列的身體反應(yīng)比如：出汗、心律加快和人體內(nèi)溫度升高。在條件一定的情況下，熱應(yīng)力越大，熱應(yīng)激也就越大，最后達(dá)到一定的程度，將會影響人體的健康。例如：風(fēng)速，改變可在室外場地安裝排風(fēng)扇，加速風(fēng)的對流，降低室外場地的溫度；空氣濕度，可進(jìn)行室外的比賽場地散水降溫，從而改變場地的濕度；輻射量，可改變室外場地的材質(zhì)，使輻射量吸收減少。不同的措施，帶來的結(jié)果均可影響WBGT指數(shù)的降低，使觀眾和運(yùn)動員有一個舒適的環(huán)境，這樣才可以取得雙贏的效果，保證在炎熱的杭州9月，2022年杭州亞運(yùn)會的順利舉行。

4.結(jié)論

根據(jù)杭州以往5年氣象局公布的杭州氣溫情況可見，杭州以往5年的9月11日至9月25日15d的氣溫狀況仍有一定的高溫天氣（日氣溫最高溫度高過35℃）出現(xiàn)，而在實地檢測氣溫后，與氣象局公布的氣溫進(jìn)行對比，可發(fā)現(xiàn)測量出的氣溫相較于氣象局給出的溫度更高，比賽場地內(nèi)更有幾處溫度高達(dá)40℃以上，在此進(jìn)行比賽運(yùn)動員的狀態(tài)必會受到高溫天氣的影響，觀眾的觀賽體驗與工作人員的工作保障也同時受到高溫天氣影響，對2022年的亞運(yùn)會如何應(yīng)對高溫天氣的運(yùn)動賽事舉行，杭州亞運(yùn)組委會應(yīng)有更多的思考與措施。