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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
“中国雪窝”，为何在山东？******url:https://m.gmw.cn/2022-12/28/content_1303236897.htm,id:1303236897
近日
山东半岛遭遇今冬
第三轮明显降雪天气过程
威海局部遭遇暴雪
雪有多大？
网友拍摄了雪中刨车的场景
还有热心网友
给出了经验之谈
据分析
此次威海暴雪为冷流降雪
那么，什么是冷流雪？
它为何偏爱山东半岛？
01
为何威海烟台
被称作“中国雪窝”
“降雪，肯定看向东北！”东北三省的雪堪称是冬日城市的一道经典风景线。但很多人可能想不到，山东的两个海滨城市由于冬天较多的降雪也会形成独特的海滨雪城风貌，被称为“中国雪窝”，那就是烟台和威海。
每年冬天，相比于山东其他地区，烟台、威海的雪明显要多很多。因为这两个城市的降雪以冷流雪为主，占总降雪日数的比例高达80%以上。
今冬以来，山东半岛已出现三轮明显冷流雪过程，时间分别为11月29日至12月2日、12月16日至18日、12月21日至22日。每一轮降雪过程中，都有半岛局部地区降雪达到暴雪量级。其中12月22日，山东威海遭遇持续降雪，路面积雪严重。
根据烟台莱山机场气象统计资料显示：当地冷流雪年平均日数在39天左右。这种冷流雪是我国黄、渤海沿海地区冬季特有的一种天气现象，尤以山东半岛低山丘陵的北部沿海地区（位于渤海南部）为甚，而丘陵以南地区降雪量迅速减少。降雪量大是冷流降雪的特点之一，2005年年末至2006年初烟台芝罘区降水量达80.3毫米，积雪1.2米深。
02
冷流降雪
是如何形成的？
所谓冷流雪，也称“冷流降雪”，是由于海上富含水汽，而且海水的水温在冬季相较内陆的地表温度更高，所以海面上方的空气相对温暖而湿润。当冷空气南下时，海面上方的暖湿空气升至一定高度时，就会凝结成雪花，飘落下来，形成降雪。冷流降雪又被称作“大湖效应”。
以山东半岛为例，冷流雪在蓬莱至成山头一带沿海地区尤为显著。威海地处山东半岛东端，北、东、南三面濒临黄海，其独特的地理位置，极易产生冷流雪。
海洋热容量大，冬季海水温度的变化较气温及陆地的变化要平缓得多，南下的冷空气经过渤海海面时，与海水温度相差较大，低层空气增温、增湿，为空气对流运动提供了条件，使之在近海面形成具有一定对流性的层积云并产生降雪。
另外，半岛北部沿海丘陵山地的地形抬升和海岸的摩擦会迅速把暖湿气流抬升到凝结高度以上，也会对冷流雪起到增幅作用。
2021年12月25日冷流雪过程
冷流雪往往带来绝美景观
但也在此提醒大家
雪天行车危险指数较高
注意行车安全
同时做好保暖措施
转自｜中国气象
（文图：赵筱尘 巫邓炎）
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