东京奥运会各项赛事正在进行中，奥运健将们也正凭借着实力奋力拼搏。奥运会项目众多，每个项目都有自己的特色，其中不乏科学原理。地理及气象对项目的成功举办、运动员的发挥都有很大影响。
空气阻力
在日常生活中，风的阻力对于我们的影响几乎可以忽略不计，但是在以百分之一秒为单位来计算运动成绩时，空气阻力是不可忽视的因素。
在百米跑比赛过程中，空气阻力可使成绩相差0.16秒，这对于以0.01秒为计时单位来决定胜负的比赛来说，在测算运动时间时空气阻力的影响就不可忽略不计了。
因此，奥运会在田径比赛规则上规定：距离为米和米以下的径赛以及跳远、三级跳远等项目，凡顺风时平均风速超过2米/秒，所创比赛纪录不予承认。
比如，在此次东京奥运会上“一战封神”跑出9秒83并刷新亚洲纪录的苏炳添，曾在年国际田联钻石联赛尤金站跑出了9秒90的个人成绩。但是由于当时比赛风速达顺风2.4米/秒，那次成绩便无法被正式确认。
水
在游泳池里，运动员会受到三种阻力：形状阻力、碎波阻力和兴波阻力、摩擦阻力。
三大阻力中，形状阻力占总阻力的50%～80%，兴波阻力和碎波阻力约占总阻力的20%～30%，摩擦阻力不超过总阻力的15%。所以，形状阻力是游泳时阻力的主要成分。当运动员游速达到2米/秒左右时，形状阻力仍占总阻力的50%以上。
那形状阻力是什么呢？它其实是运动物体前后的压强差所致，人们也称之为压差阻力。当游速增加，形状阻力的绝对值与速度的平方成正比例增加。而身体纵轴越长，便越接近流线型，迎水截面积越小，压差阻力就越小。
关于游泳运动员迈克尔·菲尔普斯，网友称为遗传学奇迹，因为他的身材像鱼，手脚像船桨。菲尔普斯的臂展为6英尺7英寸(约合2米)，比其身高还要长3英寸。他的躯干和相对较短的腿（他的腿内侧长度为32英寸），这让他在水中所受形状阻力更小。
风速
射箭运动时对天气的要求是非常高的，其中风速和风向是影响射箭准确度最重要的因素。
射箭比赛时，当风速小于7米/秒时，是比较适宜比赛的，并且这时风向对比赛的影响也不大。
但是如果风力大了，风向的改变对比赛就会产生较大的影响了。大家仔细一想便能知道，如果赛场上的风力和风向都不稳定，那么当运动员根据风力和风向瞄准后，风向可能在一瞬间再次转变，这就会给队员的发挥增加难度。
但如果风向稳定并且风力变化不大，运动员便可以通过更改瞄准点等技术细节来调整。
降水
足球比赛作为户外运动，时常在大雨中进行。降雨会增加球员的身体负担，并使场地泡软，球鞋与场地摩擦力减小，致使球员跑动速度下降，并加剧打滑和跌倒的危险。
因球王马拉多纳“上帝之手”闻名世界的第十三届世界杯比赛期间，飓风袭击了举办国墨西哥。在阿根廷对乌拉圭的1/8决赛中，骤雨如注，双方的技术和速度都大打折扣。不仅如此，因球员动作过大，全场竟出现7次黄牌和64次罚任意球，而进球数只有1个。
雨中足球比赛（图片来源网络）
温度
在高温天气进行体育运动，特别是大运动量的项目，很容易造成脱水、热痉挛、热衰竭、中暑等现象。普通人脱水达到3%就会导致运动能力下降，出现热疾病症状。这些热量如不及时散发，积蓄在体内就会造成热病，如中暑、昏厥严重者会导致死亡，像中长跑、铁人三项这样的比赛受高温影响就很大。
同气温过高一样，气温过低一样会影响比赛成绩。气温过低时，容易引发感冒、运动性哮喘；肌肉活动不开，筋腱紧张和僵硬，容易扭伤，身体僵硬导致动作不协调。如第十二届冬季奥运会时期，由于寒潮袭击，气温骤降，有24％的参赛选手患了感冒，其中包括久经沙场的世界冠军。
气压
随着海拔高度升高，气压降低，空气密度也随之减小，由此造成空气阻力减小。因此，在海拔较高的地方比赛可使田径赛成绩提高。据研究，在海拔2.3千米的墨西哥城跑百米，成绩可比平原上提高约0.1秒，跳远约增加15厘米，投掷铁饼可增加约1.62米。
但是在海拔高度升高的同时，空气中含氧量就会减小。在三四千米以下，平均每上升1千米，空气中含氧量大约减少10%，因此高原上的缺氧环境会使运动员体力消耗较快，易于疲劳，所以不利于在中长跑、足球等耐力比赛项目中提高成绩，低气压下足球运动员的奔跑能力和射门力量明显减弱。
海拔高度、大气压与含氧量的关系（图片来自新华社）
来源：新华社、人民日报、中国气象、科普中国、美国《大众机械》月刊等
编辑：李晓旭
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