天气气候变化对体育运动影响重大。2021年东京奥运会受到高温影响，马拉松项目举办地被迫从东京迁到札幌，而且成绩总体不佳，冠军成绩甚至不如部分国内普通马拉松赛。随着我国社会经济发展，体育运动快速向大众普及，天气气候对体育活动的影响研究意义越来越重要。
图1 (a)预估的未来可能举办奥运会的城市分布，(b)气候变化导致的过去和未来马拉松成绩的变化（这里纵轴代表相对于1979年的距平）。黑色和棕色曲线分别代表基于再分析资料和CMIP6过去模拟资料的结果，绿色和褐色曲线分别代表基于CMIP6模拟的中排放（SSP245）和高排放(SSP585)情形下的结果。
近日，我院青年教师王士新等人基于全球田径数据库，利用类似于流体力学中“拉格朗日方法”的研究方法，规避了现有研究中忽略“平流变化”所带来的重大不确定性，首次发现天气气候增暖可以如同海拔升高引起的大气密度降低一样，通过大气受热膨胀引起大气密度降低，一方面导致氧气分密度降低，从而降低马拉松成绩，另一方面又通过降低空气对运动员身体和投掷器械的阻力，从而提升短跑、跨栏、投掷、跳跃类运动的成绩，并定量地本给出了气温、气压、湿度、风速等天气条件对这些项目运动成绩的影响。
进一步研究发现，如果没有强有力的温室气体控制措施，未来在以奥运会为代表的国际重要赛事的马拉松项目中，运动员的努力很可能完全被气候变化的副作用抵消（图1），成绩很停滞不前，而百米等短跑成绩则可能受益于气候变暖而加速提升（图2）。
图2 气候变化导致的过去和未来田径爆发力类项目成绩的变化（这里纵轴代表相对于2020年的距平）。a为100米的结果，各曲线意义1a相同，b为基于CMIP6气候变化数据的其他12项爆发力类项目的过去和未来高排放情形下的成绩变化，c中每个项目的上下柱状图分别代表高排放情形下的2020-2100和1979-2100的成绩提升百分比。
该结表明全球气候变化对人类活动的深远影响可延伸到体育领域，而且是正、负面影响同时存在；同时，决定田径成绩变化的主要素质（耐力、爆发力等）与其他体育运动以及非体育人类活动（如劳动效率等）紧密相关；大气高温高湿引起缺氧的机制还可能与很多疾病的发生紧密相关。因此，本研究结果在气候变化对人类影响的全面评估和决策等方面意义重大。
本研究的定量结果还可在专业和大众运动员的跨季节、跨气候区训练和比赛的成绩预估以及“高温模拟高原训练”等方面具有重要的应用价值。
本研究的系列成果均发表在npj Climate and Atmospheric Science上，作者王士新主要研究中纬度大尺度气候动力学、东亚季风动力学以及天气气候变化对体育运动影响，已以第一作者在npj Climate and Atmospheric Science，Journal of Climate，Geophysical Research Letters等国际知名期刊发表高水平研究论文十余篇。该系列研究论文第一完成单位均为青海理工大学，本研究受到青海理工大学“昆仑英才”人才引进科研项目、国家自然科学基金等项目的资助。