棒球运动员正在击出更多本垒打——气候变化正在助推

随着气候变化导致大气温度升高,棒球在空气中可以飞得更远,从而产生更多本垒打

Aaron Judge #99 of the New York Yankees hits a home run.

2022年10月18日,纽约洋基队的亚伦·贾奇 #99 在纽约洋基体育场举行的美国联盟分区系列赛第五场比赛的第二局中击出本垒打,对手是克利夫兰守护者队。

以下文章经许可转载自 The Conversation,这是一个报道最新研究的在线出版物。

本垒打令人兴奋——在那些高高抛起的时刻,每个人,无论棒球运动员还是球迷,都仰望天空,焦急地等待结果:得分还是出局,胜利还是失败, 欣喜若狂还是绝望


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在过去的几个美国职业棒球大联盟赛季中,本垒打的数量 急剧攀升,包括亚伦·贾奇在 2022 年为纽约洋基队创下的 打破纪录的 62 个本垒打

棒球分析师指出了导致这种激增的许多不同因素,从 棒球构造 的变化到 比赛分析的进步

我们的新研究(于 2023 年 4 月 7 日发表)为另一个原因——全球气温上升——提供了确凿的证据。

我们从 10 万场棒球比赛中学到了什么

物理学讲述了一个简单而引人入胜的故事:暖空气比冷空气密度小。随着空气变热且分子移动速度加快,空气膨胀,分子之间留下更多空间。因此,由于空气阻力较小,击出的球在温暖的日子里应该比在凉爽的日子里飞得更远。

这种简单的物理联系引发了 猜测, 媒体 也对气候变化与本垒打之间的联系进行了报道。

但是,虽然像 艾伦·内森 这样的科学家已经证明,球在 较高温度下会飞得更远,但尚未进行正式的科学调查来证明全球变暖正在助推棒球本垒打的激增——直到现在。

 我们的 研究(与人类学家(和棒球迷) 纳撒尼尔·J·多米尼 和 杰里米·M·德席尔瓦 合作,发表在美国气象学会公报上)中,我们使用了来自超过 10 万场美国职业棒球大联盟比赛和 20 万个单独击出的球的数据,以及观察到的比赛日气温,来表明气温升高实际上增加了本垒打的数量。

根据 1962 年(当时 米奇·曼托当选美国联盟最有价值球员,并且 威利·梅斯位居本垒打榜首)至 2019 年之间的数据,我们发现,比平均比赛温度高 10 摄氏度(18 华氏度)的比赛,本垒打数量将比平均水平高出近 20%。

那么,其他驱动本垒打的因素呢?

我们无法进行受控实验,重播自 1960 年代以来的每一次投球,并且仅改变温度来评估其对本垒打的影响。但是,我们可以使用关于本垒打和温度的大量数据来统计估计其影响。比赛是比平均水平更热还是更冷,不太可能与其他驱动本垒打的因素相关,例如 棒球构造、 类固醇滥用、比赛分析或 棒球场之间的高度差异。这一事实使我们能够统计隔离 温度的作用

为了验证我们的比赛级别模型,我们使用了自 2015 年以来棒球场配备的 高速摄像机 的数据。摄像机提供了每次击球的 发射角 和发射速度——我们的研究包括了其中的 20 万次击球。这意味着我们可以比较在温暖和凉爽的日子里,以相同的角度和速度从球棒上击出的球——接近完美的实验条件。

高速摄像机模型几乎完全复制了我们用比赛级别数据估计的温度对本垒打的影响。有了比赛日温度和本垒打之间观察到的这种关系,我们能够使用来自气候模型的实验来估计迄今为止由于气候变化发生了多少本垒打。

我们发现,自 2010 年以来,超过 500 个本垒打可以直接归因于人为全球变暖导致的空气密度降低。

在变暖的未来,本垒打更多

我们可以使用相同的方法来估计未来本垒打的数量。

例如,如果世界继续以 高排放率 排放温室气体,温度将继续攀升,这可能很快导致每年增加数百个本垒打。在 21 世纪,累积起来可能会增加数千个本垒打。

球队有办法应对高温。例如,他们可以将白天的比赛改到晚上进行,或者在棒球场上建造穹顶。在丹佛,由于海拔较高,空气密度较低,科罗拉多洛矶队在 2002 年 开始将比赛用球存放在保湿箱中,使它们变得“更软”,增加它们的重量,并为投手提供更多竞技机会。

并非全是击掌庆祝

更多本垒打听起来可能令人兴奋,但本垒打的增加也明显表明,随着地球变暖,体育运动和全世界人民面临着更大的问题。

气温升高将 威胁棒球运动员、棒球场球迷和世界各地人民的健康和安全。 如果不认真努力 减少温室气体排放,气温升高将改变 几乎社会的所有方面,从棒球这样的文化象征到人类的基本福祉。

本文最初发表于 The Conversation。阅读 原文

克里斯托弗·W·卡拉汉 是贾斯汀·曼金的气候建模和影响小组的博士生。他的研究重点是气候变化对经济的影响。他使用物理和社会科学的各种方法来理解气候变化、热浪和厄尔尼诺现象等极端事件与经济增长等结果之间的关系。

更多作者:克里斯托弗·W·卡拉汉

贾斯汀·S·曼金 是一位气候科学家。他对气候变率和变化的研究的动机是全球变暖对生态系统和人类构成的风险。通过使用观测和基于过程的模型,他的努力集中在限制过去、现在和未来气候变化中三个主要不确定性来源:气候系统固有的混沌、人类和生态系统如何引起和应对气候压力的复杂性,以及模型选择如何影响模型答案。在他的早期职业生涯中,曼金博士曾在海外担任情报官员。

更多作者:贾斯汀·S·曼金

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