6月25日對陣丹麥1-3日本 荷蘭2-1喀麥隆
22:00 朝鮮-科特迪瓦
22:00 葡萄牙-巴西 [辯論]
  6月26日對陣02:30 智利-西班牙 [辯論]
02:30 瑞士-洪都拉斯 [辯論]
22:00 烏拉圭-韓國 [辯論]
·87名裁判住庄園與世隔絕 羅塞蒂收球迷死亡威脅   ·西班牙小組末戰壓力重重 鐵衛懼怕對手貼身防守   ·“銀狐”復出賠上一世英名 我真不想就這樣離開   ·科學研究海拔高度影響足球 射門易打高體能變差   ·“英德大戰”即將開戰 1000余張門票銷售完畢    ·埃拉諾傷勢不輕缺席合練 阿爾維斯穿上主力背心   ·歐洲冠軍期待自我救贖 智利欲拿斗牛士証明實力   ·瑞士期待從洪都拉斯搶分 中美球隊隻能指望奇跡   ·大戰在即德國鬧人荒 施魏因施泰格受傷出場成疑   ·朝鮮出局將為榮譽而戰 科特迪瓦難輕鬆贏得比賽  

科學研究海拔高度影響足球 射門易打高體能變差

2010年06月25日17:01  來源:中國新聞網
  那些以高海拔為優勢,或已經習慣從低地轉至高海拔的球隊,將會受益,這表明南美隊的勝算機會大

  世界杯來了,這讓舉辦國南非成為目前全球球迷們最為關注的地方。在圍繞世界杯展開的大量話題中,海拔高度是一個頗有科技含量的足球話題。

  南非世界杯是24年來首次在明顯高於海平面的比賽地點所舉辦的比賽。其最主要的場館是約翰內斯堡的足球城,海拔高度是1701米,雖然這還不如安第斯山脈高,但也已經到了會產生高山反應的高度。其他6個比賽地點也處在高原地帶。那麼,這對比賽會有影響嗎?

  高原“公案”

  我們先來看一段“公案”。

  2007年2月,巴西弗拉明戈(Flamengo)足球隊正在玻利維亞進行一場南美杯比賽,對手是來自高海拔安第斯山地的皇家普托斯(Real Potosi),而球場位置幾乎設在海拔4000米,並且趕上滂沱大雨,弗拉明戈開始時以0:2落后,他們的很多隊員都需要瓶裝氧氣來減輕高原反應。盡管最后他們終於扳回到2:2平局,弗拉明戈隊在賽后聲明,他們將不會再在這樣高的海拔比賽。

  圍繞足球的“高原爭議”就此開始。之后,弗拉明戈隊的案例被巴西足協接受,他們到國際足聯(FIFA)抱怨說,足球比賽地點不適合選在高海拔的安第斯山上。2007年5月,國際足聯出台規定:“為了運動員的健康起見”,國際比賽不能再到超過2500米的地方舉辦。

  巴西人笑了,但這不意味著最后的勝利,他們沒有料到玻利維亞、厄瓜多爾和哥倫比亞的反擊。這幾個國家也向國際足聯投訴,說這將阻止國際比賽在他們國家的體育場舉辦。國際足聯對此的反應是取消禁令,等待進一步的研究結果。

  緊隨南美爭端發生之后,2007年10月,國際足聯邀請了一些醫學界大腕在其老家瑞士蘇黎世開了一個會,討論海拔高度對足球比賽影響的問題。與會代表很快確定,目前很少有在高海拔足球比賽的對照研究,所以他們不得不從其他包括賽跑、滑冰和登山等運動的研究中做出推論。

  他們調查的第一個問題就是體能。結論是在海拔500米之下沒有影響,超過500米,會出現諸如心律加快、呼吸困難和體力下降等不利影響﹔隨著海拔的升高,影響會變得更為明顯和嚴重,不過一些人會比其他人反應重。到達海拔2000米,就會出現高山病的問題,這時候適應是至關重要的。3000米以上對身體性能有實質性影響。

  高海拔的生理影響主要是由於空氣中氧含量減少,進而限制了血液中氧水平而造成的。其導致的個體體能下降可用一個數值來測量,這個值叫做最大攝氧量,是指(人體)攝取氧氣的最大比例,以每公斤每分鐘多少升計。

  對耐力運動員的研究表明,海拔超過300米,每上升1000米最大攝氧量下降約6%,而衰竭之前的時間大約是在每1000米最大耗氧量下降14%左右。

  盡量減少這種體能下降的標准方法是用幾天的時間來適應環境。國際足聯小組建議,運動員用幾天時間呆在一個海拔高度,不過用這種辦法不可能完全恢復在海平面的身體素質水平,因為就算是生活在海拔3600米的玻利維亞足球運動員,其最大耗氧量也要比生活在海平面的足球運動員低大約12%。

  所以,人們對海拔的生理影響會不會扭轉世界杯比賽結果呢?可能不一定。因為沒有一處比賽場館設在海拔2000米之上,而32個球隊中的絕大多數在比賽期間都會住在當地高海拔地區。那些不住高原的隊肯定會用壓力室(altitude chambers)來備戰。

  球的飛行

  不過,這裡也存在一個變數,一些與會研究人員指出,有報告說,適應了高海拔的運動員在突然回到海平面時,體能會下降。這種作用可能會使得他們下到海平面與另一個適應海平面的球隊比賽時,處於相應的劣勢。當一個隊在高原贏得四分之一決賽,而另一個隊是在海平面贏得比賽時,兩隊之間的半決賽將在海平面進行,這就可能影響到比賽后期。

  受影響的不僅僅是體能,國際足聯小組還得出結論,認為高海拔可能會改變球的空氣動力學,在某種程度上運動員可以發現這個問題。

  這裡的關鍵是大氣密度降低會影響球在空氣中的運動速度並會使旋轉球轉向。海拔每增加1000米,就會使氣壓相應降低,並因此使空氣密度減少大約11%。在其他條件相同的情況下,約翰內斯堡的氣壓大致是開普敦的81%。

  溫度也會造成影響,氣溫每增加10°C,空氣密度便下降3%,所以,開普敦一個寒冷的冬季夜晚(7°C)與約翰內斯堡溫暖的冬季午后(11°C),二者的空氣密度差異會超過20%。而像這樣的差異很可能出現在世界杯期間。

  這種差異需要在實踐中觀察。設想一下,運動員在罰球區外距球門18米處起腳射門,足球直奔球門左上角。如果是在海平面,這一記射門會使球以每秒22.8米的平均速度飛行,並在0.817秒后穿過球門線。

  那麼,在高海拔地區又是怎樣一種情況呢?因為阻力與空氣密度成比例,所以,同樣一記射門,在海拔1700米會比在海平面速度更快,會在0.801秒后到達門線,大約比在海平面時前移了兩個球直徑的長度。這就使得球下落時間更少,從而使之擊中門楣。

  這樣的結果,是球員必須適應 球的飛行,要讓球落在門楣之下,他們必須學會要將目標瞄准得略低於正常水平,將球的起飛角度降低約半度。

  防守球員同樣需要適應。已經習慣了海平面足球運動軌跡的守門員需要比正常情況的反應更快,要不然他就會看到球飛過其伸出的手指進入網中。

  現在想想,一個與上面同樣位置的弧線球在門前排成一排的防守隊員人牆附近突然轉向,該球用的是側旋,其產生的力叫做馬格納斯力(Magnus force),這正是球的運動軌跡發生轉向的原因。

  在海平面時,射門的球速是每秒20米,球大概是在1.114秒后在人牆的右手末端轉向,然后折回進入球門左上角。而在約翰內斯堡,完全相同的一記勁射要麼飛過門楣,要麼就打在人牆上。因為較低的空氣密度既降低了阻力也減小了球的自旋效應。

  隨著球員對高海拔的適應,他們將學會將擊球位置略微下移,並應用更多的旋轉讓球繞過人牆進入球門上角。這一記射門比其相應的海平面射門提前0.03秒(或2個球的直徑)跨過球門線,假如守門員的反應與在海平面一樣的話,這個球就會在他有可能接到之前已經進到門內了。

  那麼迄今為止,從理論上講,是不是有証據表明高海拔對足球比賽結果有實際影響呢?牛津大學的工程師帕特裡克調查了1900年到2004年之間在南美進行的1460場比賽。結果他發現不是海拔本身,而是高度變化的問題。在考慮了技術上的差別之后,高原球隊在自己的家鄉與來自海平面的球隊比賽,獲勝可能性增加,然而,當高海拔地區的球隊來到海平面位置的球場比賽時,則不大可能獲勝。

  戰術變換

  這可能既有生理上、又有空氣動力學的原因。戰術也可能發揮了一定作用,即球隊通過改變踢球方式來彌補足球運行的變化。為了將這一假說運用在試驗中,研究人員分析了墨西哥為贏得2010年世界杯資格所進行的8場比賽的數據,包括4場在墨西哥國內阿茲台克體育場的比賽,這個場館海拔2288米。根據英國足球成績分析家Prozone提供的數據,在高原地區,罰球區外的射門數增加,而罰球區內射門數減少。這就是說,在高海拔地區,可能要訓練球員的遠射能力,這樣,才能充分利用足球更直更快的飛行軌跡。

  類似的戰術計算可能也會在南非上演。想想看,有一場在約翰內斯堡的比賽,判了直接任意球,要從距離球門18米外直接射門,當防守隊組成4個人的人牆時,進攻隊隊長與兩名主罰任意球的隊員討論選誰踢球,這兩個人一個是以射門的狠和直而聞名,另一個則是繞過人牆的弧線球射門專家,那麼,隊長會選誰呢?

  按照物理學原理,應選弧線射門球員:如果門將還沒有完全適應 球的飛行軌跡,那麼弧線射門將會贏得較多的時間優勢。唯一的問題是這需要超級准確,因為在高原地區,弧線射門的誤差相當小。

  值得一提的是1986年的墨西哥世界杯,這是上一次高度成為問題的比賽。最后冠軍阿根廷的所有比賽都是在2000米之上進行的。而其他的所有領先球隊都不得不在不同的海拔高度比賽,那麼,是不是這一因素讓阿根廷隊獲益了呢?如果是這樣的話,今年就不會發生這樣的情況,獲勝的隊將從高原回到海平面,然后再次回到高海拔。

  所以,世界杯的關鍵問題是參賽各隊需要考慮環境適應性和戰術上的變換。球員需要適應高原的變化,特別是高海拔對於足球飛行的影響。那些以高海拔為優勢,或已經習慣從低地轉至高海拔的球隊,將會受益,這表明南美隊的勝算機會大。
(責任編輯:韓旭(實習))
鄭重聲明:凡標有“人民網***訊/電”或“人民網記者***”的稿件,均為人民網世界杯專稿,非“世界杯專題”合作伙伴,禁止轉載、使用(包括已取得常規新聞授權的網站),違者必究。如需使用,請與010-65368446聯系。
相關新聞   南非世界杯 
相關專題  
我要留言