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盘点不同球类运动，谁是“球中之王”？******

　　近日，在世界杯比赛中

　　葡萄牙队3比2险胜加纳队

　　下半场，C罗通过点球

　　帮助葡萄牙队取得领先

　　图源：FIFA

　　被判点球后C罗亲吻足球

　　他闭上双眼，深呼吸

　　然后助跑、果断起脚

　　皮球势大力沉直窜对方球门

　　图源：新华社

　　C罗也成为历史首位

　　连续五届世界杯取得进球的球员

　　大家观看比赛时有没有想过

　　在如此多的球类运动中

　　足球的球速是最快吗？

　　哪种球飞得最远？

　　球速之“王”竟然是它？

　　所有球类运动无非是用手、脚、球棒或球拍击打球，球的尺寸、形状和重量差异使得它们具有不同的速度以及运动轨迹。

　　那么问题来了，在这些球类运动中，速度最快的是哪种球？是令人热血沸腾的足球，是挥汗如雨的网球，还是快得看不清轨迹的乒乓球？

　　图源：摄图网

　　答案其实是外形最不像球的羽毛球。

　　目前吉尼斯官方认可的最快的羽毛球记录来自丹麦选手科丁，2017年1月10日，在印度羽毛球超级联赛上，科丁在正式比赛中杀出一记速度高达426 公里/小时（约118 m/s）的杀球。这意味着什么？这个记录中羽毛球的最高速度，比“复兴号”动车组列车最高运行时速（400公里/小时）还要快。

　　图源：Physics of ball sports各种球类运动的最高运动速度

　　羽毛球为什么能飞得那么快？原因其实并不复杂，主要是因为羽毛球比较轻（重量只有5克），并且球拍足够长（不超过680mm）。

　　图源：Annu. Rev. Fluid Mech 各种球的尺寸、重量及速度等基本参数

　　球体在空中的运动往往只受到空气阻力和重力的作用，它的速度一般只会逐渐减小（篮球等例外）。想要获得最快的运动速度，球体需要在离开运动员接触的瞬间获得最大的加速度。相对于网球、足球和其它球体，羽毛球非常轻，因此同等大小的力在它身上则会产生更大的加速度。

　　图源：Physics of ball sports 高尔夫球和羽毛球的挥拍动作

　　最能“飞”的球——高尔夫球

　　高尔夫球是飞得最远的球，单次击球可以移动200米以上，标准高尔夫球场，一般布置18个球洞，总长度要控制在6002～6400米，球场面积50～75公顷（1公顷=10000平方米），实际大小要根据球场的地形来确定。

　　不仅如此，高尔夫还走出了地球，成为了首个星际间的球类运动项目。1971年2月6日，执行阿波罗14号任务的宇航员艾伦·谢帕德（Alan Shepard）挥动球杆在月球上打起了高尔夫球，从而使他成为有史以来第一位，也是目前唯一一位在月亮上打过高尔夫球的人。

　　图源：NASA 正在月球打高尔夫球的宇航员艾伦

　　高尔夫球有一个让人大跌眼镜的现象：越是光滑的高尔夫球，越是飞不远。

　　我们都认为，球形是最完美的形体，表面越是光滑，则在飞行的过程中，球面与大气的摩擦就越少，同等用力的情况下，理应飞得越远。但是，高尔夫球不是这样。

　　图源：《高尔夫50年》高尔夫球的变迁

　　毛根海教授所著《奇妙的流体运动科学》一书中，有这么一个数据：同等条件下，布满小酒窝的高尔夫球，它在飞行中所受到的阻力只有光滑球的一半，而飞行距离是光滑球的5倍。物体在流体中运动时，前后压力差所带来的阻力就叫做“形状阻力”。现代核潜艇使用“水滴型”外形就是为了减少形状阻力。

　　图源：科普中国

　　如上图，顶部的垂直竖版，其形体阻力最大，原因是其后方的“低压区”面积最大，第二个球体的低压区有所减少，直至底部的水滴型，其形状阻力最小。通过流体力学实验，人们发现，光滑的与布满小酒窝的球相比，后者产生的低压区面积更少。球上的无数小酒窝，它可以起到让空气紧贴球面的作用，这使得平滑的气流能顺着球体表面延伸到更靠后的位置时才产生分离。

　　图片来自航空航天工程师Jeffrey A. Scott

　　最受欢迎的球类运动——足球

　　无论是从影响力、参与人数还是赛事热度来看，足球都是当之无愧的世界第一运动。不过今天既然讲到球速和形体阻力的问题，那么我们也一起来看看足球缝线对足球轨迹的影响。

　　图源：百度百科

　　普天同庆足球是2010年南非世界杯决赛阶段设计的新款足球，也是最近几届世界杯中，最饱受批评的一个足球。在它还刚刚面世时，生产厂家就宣传说：这个球只用了8块表皮就将足球拼接完成，完美地包住了内胆，这是史上最圆的足球。

　　然而，这颗球却是守门员的“噩梦”。空气动力学家梅塔博士提出，“粗糙度的大小，决定了出现‘蝴蝶球效应’的最佳临界速度是多少。”

　　蝴蝶球轨迹蝴蝶球指的是球在空中飞行时几乎没有旋转，从而导致它的飞行轨迹不可预测，守门员很难判断。蝴蝶球的原理是球表面上有缝线，在飞行过程中，气流经过缝线时，会产生更多湍流，由于左右不对称，湍流增加了球侧面的偏转力。尾流左右摇摆，飞行飘忽不定，如飞舞蝴蝶。

　　图源：中国科普博览常规足球通常将32块球面通过缝线拼合而成，缝线的总长度以及缝线的深度决定了足球的光滑度，缝线越多越粗糙。常规足球一般在48公里每小时球速时才会产生最大化的“蝴蝶球效应”。

　　而普天同庆足球，由于其总缝线长度很短，导致其成为当时最光滑的足球，经过空气动力学试验，人们发现，在80～88公里每小时球速时，普天同庆才会产生最大化的蝴蝶球效应，而80公里左右时速恰恰是射门，以及任意球的典型球速。

　　END

　　资料来源：央视科教、科普中国、中国科普博览、知乎

　　整理：董小娴

提升生态系统多样性、稳定性、持续性（认真学习宣传贯彻党的二十大精神）******

　　习近平总书记所作的党的二十大报告着眼全面建设社会主义现代化国家全局，部署了推进生态文明建设的战略任务和重大举措，指出要“提升生态系统多样性、稳定性、持续性”。我们要深入贯彻落实习近平生态文明思想，推动落实党的二十大确定的生态系统保护任务举措，夯实生态文明建设的根基。

　　我国生态系统保护工作取得历史性成就

　　党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央以前所未有的力度抓生态文明建设，开展了一系列根本性、开创性、长远性工作，生态文明建设从认识到实践都发生了历史性、转折性、全局性变化，美丽中国建设取得重大进展。通过深化生态文明体制改革，实施山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，持续推进污染防治攻坚战，我国生态保护工作取得了历史性成就、发生了历史性变革。

　　（一）生态文明理念深入人心。习近平总书记传承中华优秀传统文化，顺应时代潮流和人民意愿，站在新时代坚持和发展中国特色社会主义、实现中华民族伟大复兴中国梦的战略高度，围绕生态文明建设创造性提出一系列新理念新思想新战略，深刻回答了为什么建设生态文明、建设什么样的生态文明、怎样建设生态文明等重大理论和实践问题，形成了习近平生态文明思想，为推进美丽中国建设、实现人与自然和谐共生的现代化提供了方向指引和根本遵循。生态文明建设写入党章和宪法，实现了党的主张、国家意志、人民意愿的高度统一，成为全党全社会的共识和行动。

　　（二）生态保护制度体系更加健全。党中央统筹推进生态文明体制改革，组织实施主体功能区战略，建立健全自然资源资产产权制度、国土空间开发保护制度，构建“多规合一”的国土空间规划体系，建立以国家公园为主体的自然保护地体系，健全生态保护补偿制度、生态环境损害赔偿制度、生态文明建设目标评价考核制度和责任追究制度等，充分发挥制度管根本、管长远的作用。颁布实施长江保护法、湿地保护法，修改土地管理法、森林法，推进制定黄河保护法等，生态保护法律制度日趋严密。

　　（三）生态安全格局得到优化。以青藏高原、东北森林带、北方防沙带、南方丘陵山地带、海岸带和长江、黄河等大江大河为骨架，以国家重点生态功能区为支撑，构建国家生态安全屏障，编制实施全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划。完成耕地和永久基本农田、生态保护红线、城镇开发边界的划定工作，全国划定陆域和海域生态保护红线319.11万平方公里。基本完成自然保护地的整合优化，实现了各类自然保护地不交叉不重叠。设立三江源、大熊猫、东北虎豹、海南热带雨林、武夷山等第一批国家公园，保护重要生态系统的原真性、完整性。

　　（四）生态系统质量稳步提升。推动天然林保护、国土绿化，加强水土流失和荒漠化治理。国土“三调”显示，2009—2019年，林地、草地、湿地、河流水面、湖泊水面等面积增加2.6亿亩。2012—2021年，全国森林覆盖率由21.63%提高到24.02%，我国成为世界上森林资源增长最多的国家。1999—2019年，全国荒漠化和沙化土地面积连续20年实现“双缩减”。2012—2021年，全国地表水优良水体比例由61.6%提高到84.9%，显著改善了河湖和湿地生态状况。2018年7月以来，违法围填海的规模由以往一年几百上千公顷下降到三年累计十几公顷，得到根本性遏制；实施“蓝色海湾”整治、红树林保护修复专项行动等，修复岸线和滨海湿地，大陆自然岸线保有率保持在35%以上。

　　（五）生物多样性保护有效加强。实施濒危物种拯救工程等，发布陆生野生动物“三有”名录和重要栖息地名录，大熊猫、朱鹮、亚洲象、藏羚羊等濒危物种种群数量稳中有升。实施长江流域重点水域10年禁渔，恢复流域水生态和生物多样性。成功举办《生物多样性公约》第十五次缔约方大会第一阶段会议，发布《昆明宣言》，设立昆明生物多样性基金，支持发展中国家生物多样性保护。积极推动联合国2030年可持续发展议程框架下的海洋领域可持续发展目标落实。

　　但是也要看到，我国生态本底脆弱，陆域生态极脆弱和脆弱区约占48%，生态系统保护任重道远；人与自然关系复杂，叠加全球气候变化带来的不确定性，对一些重大专业问题的认识还不够深入；生态系统保护取得的成效还是阶段性的；等等。我们必须以钉钉子精神持续加强生态保护，推动我国生态环境状况得到根本改善。

　　准确把握生态系统保护的总体要求

　　党的二十大报告强调，必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。这为进一步推进生态保护提供了总方向、总方针和总要求。

　　（一）正确认识人与自然的关系，推进人与自然和谐共生的现代化。党的二十大报告指出：“大自然是人类赖以生存发展的基本条件。尊重自然、顺应自然、保护自然，是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。”我国建设社会主义现代化国家的一个重要特征，就是要实现人与自然和谐共生。大自然是包括人在内的一切生物的摇篮，人与自然是生命共同体。习近平总书记指出：“人类可以利用自然、改造自然，但归根结底是自然的一部分，必须呵护自然，不能凌驾于自然之上。”在处理人与自然的关系上，要坚持有取舍、守底线，控制向自然的无度索取，限制过度利用自然的不合理行为，包括那些虽然在技术和工程上可行，但违背伦理和自然规律的行为，为自然守住安全边界和底线，真正构建和谐共生的人与自然关系。

　　（二）正确处理发展和保护的关系，坚定不移地走生态优先、节约集约、绿色低碳发展之路。党的二十大报告指出：“统筹产业结构调整、污染治理、生态保护、应对气候变化，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展。”生态环境问题归根到底是发展方式和生活方式问题，是由资源过度开发、粗放利用、奢侈浪费造成的。我国的基本国情决定了我们不能复制西方国家走过的现代化道路，必须坚持节约资源和保护环境的基本国策。习近平总书记指出：“建立健全绿色低碳循环发展经济体系、促进经济社会发展全面绿色转型是解决我国生态环境问题的基础之策。”推动经济社会发展全面绿色转型，稳定平衡的生态系统是根本基础。这就要求我们必须坚持生态优先，强化国土空间规划和用途管制，牢牢守住耕地和永久基本农田、生态保护红线等空间管控底线；贯彻全面节约战略，通过资源节约集约利用支撑高质量发展，从源头上减少对生态系统的影响；推动产业和能源结构调整，促进实现碳达峰碳中和，以稳定可持续的生态系统减缓和适应气候变化。

　　（三）正确把握生态系统整体和生态要素之间的关系，推动山水林田湖草沙一体化保护和系统治理。生态系统由生物与环境组成，通过能量流动、物质循环、信息传递构成统一整体。习近平总书记指出：“人的命脉在田，田的命脉在水，水的命脉在山，山的命脉在土，土的命脉在林和草，这个生命共同体是人类生存发展的物质基础。”生态系统作为一个有机系统，不是各部分生态要素的机械组合，其功能通过系统整体得以发挥。实施生态系统保护不能头痛医头、脚痛医脚，必须统筹山水林田湖草沙等自然生态各要素，实行一体化保护和系统治理，从而增强生态系统循环能力、维护生态平衡。要尊重自然环境地带性分布规律、生态系统演替规律等，坚持宜林则林、宜灌则灌、宜草则草、宜湿则湿、宜沙则沙，科学实施保护修复。比如，植树造林是生态建设的主要手段之一，但干旱、半干旱地区则要以草灌为主恢复生态，如果大规模植树造林就有可能打破区域大气降水、地表水、土壤水、地下水之间的转化平衡，过度疏干地下水，反而影响生态系统的稳定性。

　　（四）正确处理绿水青山与金山银山的关系，为人民群众提供更多优质的生态产品。推进生态文明建设，既要绿水青山，也要金山银山；绿水青山就是金山银山。处理好二者的关系，关键是树立正确的发展观和政绩观。习近平总书记指出：“良好生态环境是最公平的公共产品，是最普惠的民生福祉。”我们追求的发展，从根本上讲是为了人民生活得更好。我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾，其中生态环境质量同人民群众对美好生活的期盼相比就有较大差距。我们谋划发展，要主动回应人民群众对良好生态环境的追求。一方面，通过保护生态系统，不断提升其质量和稳定性，使之能持续提供更多优质生态产品。另一方面，发挥市场配置资源的决定性作用和更好发挥政府作用，建立健全生态产品价值实现机制，推动绿水青山向金山银山转化。

　　提升生态系统多样性、稳定性、持续性的任务和举措

　　党的二十大报告对生态文明建设作出了战略部署，明确了提升生态系统多样性、稳定性、持续性的战略任务和重大举措，我们要着力抓好落实。

　　（一）加快实施重要生态系统保护和修复重大工程。实施生态系统保护和修复重大工程是保障国家生态安全的重要基础。要深入实施主体功能区战略，以国家重点生态功能区、生态保护红线、自然保护地等为重点，突出对国家重大战略的生态支撑，统筹考虑生态系统的完整性、地理单元的连续性和经济社会发展的可持续性，在青藏高原生态屏障区、黄河重点生态区、长江重点生态区、东北森林带、北方防沙带、南方丘陵山地带、海岸带等“三区四带”，推动重大工程实施，筑牢国家生态安全屏障。

　　（二）全面推进自然保护地体系建设。自然保护地在维护全国生态安全中居于首要地位。我国已经初步建立了以国家公园为主体，由国家公园、自然保护区、自然公园构成的自然保护地体系，建立了自然保护地分类分区管控制度。要落实国家公园空间布局方案，把自然生态系统中最重要、自然景观最独特、自然遗产最精华、生物多样性最富集的区域划入国家公园。完善自然保护区布局，填补保护空白，优化现有自然保护区边界。将具有生态、观赏、文化和科学价值的森林、草原、湿地、海洋、沙漠、冰川等自然生态系统、自然遗迹和自然景观区域划入自然公园，发挥自然公园服务科研、教育、游憩的功能。推进国家公园立法，修订自然保护区条例、风景名胜区条例等，完善自然保护地法律法规体系。

　　（三）实施生物多样性保护重大工程。生物多样性是生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的综合，对生态系统功能发挥和结构稳定起着决定性作用。我国生物多样性保护取得积极成效，但也面临着生物栖息地破碎化、外来物种入侵等问题。实施生物多样性保护重大工程，需要优化就地保护体系，完善迁地保护体系，加强生物多样性保护优先区域的保护监管，填补重要区域和重要物种迁地保护空缺，构筑生物多样性保护网络。生物安全管理是生物多样性保护的重要内容，需要建立健全生物技术环境安全评估与监管技术支撑体系，完善监测信息报告系统和生物安全事件应急处置能力；开展外来入侵物种普查，加强互花米草、松材线虫等入侵物种的监测和治理。支持生物多样性多边治理体系，履行涉及生物多样性保护的国际公约义务，推动制定“2020年后全球生物多样性框架”。

　　（四）科学开展大规模国土绿化行动。国土绿化是改善生态环境、应对气候变化、维护生态安全的重要举措。要坚持科学绿化、规划引领、因地制宜，开展造林绿化和种草改良空间适宜性调查评估，确定造林种草空间并纳入国土空间规划统筹安排，实行造林绿化任务带图斑下达。要充分考虑区域水资源承载能力，坚持以水而定、量水而行，宜绿则绿、宜荒则荒，科学恢复林草植被，实施沙化土地封禁保护等。实施巩固提升生态系统碳汇能力专项行动，有效发挥森林、草原、湿地、海洋、土壤、冻土的固碳作用。

　　（五）推行草原森林河流湖泊湿地休养生息。我国草原、森林、河流、湖泊、湿地资源相对丰富，但长期高强度开发对生态系统的结构和功能带来不同程度损害，需要降低人为活动干扰强度，实施休养生息。要以保障草原生态安全为目标，落实禁牧、休牧和草畜平衡制度，促进草原永续利用。实施天然林保护，全面禁止天然林商业采伐，加强森林抚育。统筹水资源、水环境、水生态、水安全，加强河流和湿地生态流量管理，实施好长江10年禁渔，推动河湖和湿地生态保护修复。针对农田过度利用、土壤污染、肥力下降等问题，坚持用养结合，健全耕地休耕轮作制度，实施污染管控治理，提高耕地生产能力。

　　（六）完善生态产品价值实现机制和生态保护补偿制度。生态产品多数属于公共产品，不能直接通过市场方式交换，需要政府积极引导和规制，建立保护者受益、使用者付费、破坏者赔偿的利益导向机制。要完善横向补偿、纵向补偿等补偿机制，探索建立自然资源开发利用生态补偿机制，健全生态环境损害赔偿制度。推动生态产品价值评估机制，健全生态产品经营开发机制，促进生态产品价值转化。深化集体林权制度改革，统筹生态保护和林业发展，推动适度规模经营，发展生态产业，促进林权增值、林农增收。（陆 昊）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）