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绕过人墙、半路转弯 怎么在世界杯踢出超帅“香蕉球”？******

　　又到了四年一度的世界杯

　　不知道大家是否还记得

　　2018届世界杯中

　　葡萄牙和西班牙相遇的小组赛

　　C罗在最后时刻力挽狂澜

　　踢出被解说员叹为

　　“翩若惊鸿，宛若蛟龙”的

　　“C型”任意球，扳平比分

　　被踢出的球为什么会迅速升降？

　　又为什么会“拐弯”呢？

　　首先我们来了解一下任意球

　　任意球是啥？

　　任意球是罚球的一种。它是一种在足球（或手球）比赛中发生犯规后重新开始比赛的方法。

　　任意球分两种：直接任意球，踢球队员可将球直接射入犯规队球门得分；间接任意球，踢球队员不得直接射门得分，球在进入球门前必须被其他队员踢或触及。判罚前场任意球后会使用一种泡沫喷剂划定球的摆放位置，以及人墙的站位，发任意球时需要用手触球，然后在裁判哨响后踢球。

　　香蕉球？能吃吗？

　　事实上，C罗踢出的这种任意球在足球比赛中并不少见。

　　在1997年，在巴西对法国的一场足球比赛中，巴西足球运动员Roberto Carlos，在没有通向球门的直接路线的情况下，从35米外开出一个任意球。他的射门使球飞过球员，并在快要出界的时候急转向左，砸入球门。

　　图源：网络 香蕉球图解

　　球的突然拐弯让在场球员，特别是法国守门员根本来不及反应。这个史上最漂亮，最具标志性和最违反物理学定律的任意球，被叫作“香蕉球”。法国物理学家对此研究了数年，终于用“马格努斯效应”解释了这个问题。

　　马格努斯效应

　　图源网络

　　当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时，在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力。在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象。这是流体力学中的一种现象。

　　图源：陕西师范大学物信院 马格努斯效应示意图

　　旋转物体之所以能在横向产生力的作用，是由于物体旋转可以带动周围流体旋转，使得物体一侧的流体速度增加，另一侧流体速度减小。

　　是不是听得云里雾里？

　　香蕉球轨迹

　　球在气流中运动时，如果其旋转的方向与气流同向，则会在球体的一侧产生低压，而球体的另一侧则会产生高压。运动员的用力方向朝右，所以足球逆时针旋转。拐点处足球左侧产生低压，右侧产生高压，这样就导致足球存在横向的压力差，并形成向左侧的力。

　　图源：NKPhysics

　　根据物理公式，距离越远，速度越慢，球偏离角度也就越大。因此，我们能看到在香蕉球运行的末尾时刻，会发生更剧烈的偏转，给守门员一个巨大的“惊吓”。

　　我也能踢出和C罗一样的球吗？

　　回到文章开头提到的C罗“力挽狂澜”的任意球，这一球不止踢出了上述“香蕉球”的概念，同时也混合了“电梯球”，即指大力踢出的足球，下落很快，像是从电梯上下坠，它实际上是高速飞行的足球受到重力和大雷诺数阻力下的运动轨迹。

　　图源： 中国物理学会期刊网 皮尔洛的“电梯球”

　　葛惟昆教授解释说：“踢出电梯球的一大关键要素，就是球的初始速度要快。”要踢电梯球，球的初始速度应该接近150公里/小时，没错，就是一辆车在高速公路上狂飙的速度。

　　图源：科学世界

　　研究人员在进行场景模拟时发现，要想让100公里/小时以上速度的任意球避开人墙（假定在距离约9米远的位置有5名身高1.8米的对方球员并排）成功射门，球离开地面时与地面的夹角必须控制在15°～17°之间，也就是仅有2°的精度范围（在距离球门25米的位置，踢出转速为每秒8转的侧旋弧线的情况）。

　　如果是足球，以每小时90千米的速度每秒旋转8转，球会在这个距离内弯曲3米以上。

　　图源见水印

　　而踢出弧线的关键在于，落脚点在偏离球心的位置，偏离球心的幅度越大，球的转速越快。有研究人员称，安德烈亚皮尔洛等优秀的任意球球员会使球的旋转轴倾斜角度大于侧旋，让马格努斯力倾斜向下发挥作用，从而踢出“球速快、大幅弯曲的同时又急剧下沉的”球路。

　　资料来源：科学世界、中国物理学会期刊、科技日报、天津科普说、NKPhysics

　　整理：董小娴

中国气象局：气象预警信息公众覆盖率达97.67%******

　　中新网1月9日电中国气象局新闻发言人宋善允9日介绍，中国气象局在101个大城市开展内涝气象风险监测预警业务。建成汇集了17个部门82类预警信息的国家突发事件预警信息发布系统和终端服务矩阵，可在3至8分钟内到达应急责任人。面向150万快递小哥、200万卡车司机提供定制化预警信息。预警信息公众覆盖率达97.67%。

　　中国气象局9日召开新闻发布会，发布《2021年中国温室气体公报》、2022年12月全国天气气候特征、2023年1月气候趋势预测气象服务提示、2022年国内国际十大天气气候事件、2022年全国天气气候盘点等相关内容，并回答记者提问。

　　会上，宋善允介绍，3年来，中国气象局加快推进气象现代化建设，努力构建科技领先、监测精密、预报精准、服务精细、人民满意的现代气象体系，推动气象高质量发展取得显著成效。

　　筑牢气象防灾减灾第一道防线，保障生命安全更加有力。深入开展“人民至上、生命至上”实践活动，成功预报有效应对近年来历次超强台风、特大暴雨洪水、低温雨雪冰冻、极端高温干旱等灾害性天气，气象灾害造成的经济损失占GDP比例下降至0.29%。不断健全“党委领导、政府主导、部门联动、社会参与”的气象防灾减灾工作机制，推动各地建立以气象灾害预警为先导的应急联动机制，探索极端天气下“停工、停课、停业、停产、停运”机制和预警叫应机制。在101个大城市开展内涝气象风险监测预警业务。建成汇集了17个部门82类预警信息的国家突发事件预警信息发布系统和终端服务矩阵，可在3至8分钟内到达应急责任人。面向150万快递小哥、200万卡车司机提供定制化预警信息。预警信息公众覆盖率达97.67%。

　　主动融入赋能，气象保障“国之大者”和生产发展成效更加凸显。2022年，全年粮食单产、总产预报准确率达99.9%，创近五年新高。联合农业农村部发布农业气象灾害风险预警，减灾增收30亿斤粮食。联合公安、交通部门推进108条恶劣天气高影响路段交通气象预警工作，督办路段全年交通事故同比下降43.6%，道路封闭次数降低57%，提升经济效益约24亿元。

　　坚持以人民为中心，气象改善民生福祉更有温度。气象服务公众覆盖率达99%，气象影视服务覆盖人群超10亿，气象科学知识普及率达80.2%，公众满意度达93分，群众气象服务获得感、幸福感和安全感明显增强。

　　坚持绿水青山就是金山银山理念，气象支撑生态文明建设作用更加显著。2022年全国人工影响天气累计增加降水约398亿吨，人工防雹作业保护面积约65万平方公里，减少经济损失约141亿元。

　　坚持胸怀天下，气象国际影响力进一步彰显。将“气象防灾减灾第一道防线”和“监测精密、预报精准、服务精细、生命安全、生产发展、生活富裕、生态良好”写入世界气象组织《未来的国家气象水文部门》白皮书，将“防灾减灾第一道防线”理念纳入台风委员会2022—2026年战略计划，中国方案走向全球。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）