室外空调为世界杯降温。但这是可持续的吗?

2009年，卡塔尔提出申办男子世界杯时，许多人怀疑一个夏天温度可达110华氏度的国家，如何能举办足球赛事。为消除这种疑虑，卡塔尔建造了带空调的室外体育场。这一举动可能会激励其他体育场馆采用类似技术，以保护运动员和球迷的健康。但专家表示，这一方案存在缺陷，即使使用绿色能源供电，也无法实现环境可持续性。将耗能巨大的空调系统安装在露天、无顶的体育场中，也让卡塔尔的争议名单进一步延长（从涉嫌贿赂到所谓的人权侵害）。主办国承诺，其8座世界杯球场中已有7座的空调系统建设时考虑了可持续性。根据国际足球联合会（FIFA），这一足球运动的全球管理机构，这些室外空调将通过太阳能板供电，并仅向球场中需要冷却的区域输送冷气——即座位和比赛场地。但专家怀疑，室外球场的空调系统是否真的可以实现可持续性。来自密歇根大学的可持续性专家谢莉·米勒（Shelie Miller）曾研究制冷和空调系统，她指出，空调是全球温室气体排放的主要来源。这与空调对电网造成的压力，以及制冷剂泄漏有关——这些制冷剂本身就是强效温室气体。由于全球室内空调的使用迅速增长，这一排放问题很可能会随着时间恶化。随着户外空调技术的普及，它似乎可以成为应对运动赛事中高温相关疾病的一个简单解决方案，这类问题曾困扰2020年东京奥运会，并将随着气候危机的持续影响更多赛事。但米勒说：“从能源角度来看，这是一个相当糟糕的想法”，因为大部分冷气会逃逸到开放的环境中。“我们开空调时要关窗是有原因的。”得克萨斯A&M大学的体育生态学家杰西卡·默弗里（Jessica Murfree）提出，提高球场空调效率的一种方式是仅在封闭式球场使用空调，而不是像卡塔尔这样采用开放式屋顶的球场。但她承认：“很难想象一个所有体育赛事都只在室内进行的世界。”“我不太能想象一个没有雨、没有雪、没有阳光、没有偶尔有鸟落在球场上的足球或棒球赛季。”米勒承认，卡塔尔的工程师们尝试通过“点式冷却”将冷气只输送到真正需要的区域，以提高空调系统的能源效率。但她指出：“即使提高了大量用电的能源效率，你仍然需要消耗大量能源。”尽管卡塔尔承诺其空调系统将使用太阳能，米勒认为这仍不够。“可再生能源技术所使用的材料并不是无限的，因此，我们通过可再生能源技术进行能源生产仍然存在星球层面的限制，”她说。“仅仅因为我们能接触到可再生能源技术，并不能意味着我们可以随意使用能源。”《科学美国人》联系的FIFA发言人无法澄清卡塔尔球场的空调系统是否完全由太阳能供电，还是只是部分使用。尽管如此，在全球最热的国家之一举办的世界杯上，冷却技术仍然颇具吸引力。尽管FIFA决定打破传统，将男子世界杯从卡塔尔炎热的夏季移至较凉爽的冬季，但未来几周卡塔尔多哈的气温预计将相当高，大约在华氏70至80度之间。美国国立大学服务大学的环境健康与风险评估专家斯蒂芬·莱万道斯基（Stephen Lewandowski）指出，即使温暖的气温也可能使人们面临中暑的风险。他解释说，中暑风险是沿着一个连续谱分布的，温度每升高一华氏度，出现更严重病症的风险就会上升。在谱系的低端，温暖温度下的体能锻炼会对心血管系统造成压力，并带来肾脏压力。而在极端情况下，“身体将无法对热量做出补偿，核心体温升高。这就会进入危险状况，从中暑发展到可能的热射病。”2022年4月20日，卡塔尔多哈贾努布体育场的部分冷却系统画面显示了该场地将承办2022年国际足联世界杯的比赛。来源：Karim Jaafar/AFP via Getty Images。他指出，足球运动员身体状况良好，因此他们在中暑方面的风险因素比普通人要少。球场中的球迷，特别是儿童、老人和有基础健康问题的人，相比球员而言，更容易受到高温风险的影响。“在体育场内安装空调，降低温度，再加上可能在场地上提供一定的气流，可以保护运动员免受热应激的影响，并为球迷和球场工作人员创造一个更舒适的环境。”莱万道斯基说。“每降低一华氏度，都可以降低中暑的风险。”除了保护人们的安全之外，体育场空调还可能让球员表现得更好。香港体育研究所的运动科学家和生理学家卡尔·詹姆斯（Carl James）表示：“有大量证据表明，在较热的气候中，足球运动员的身体表现会受到限制。”这可能带来战术上的变化：“球员进行的冲刺次数更少，他们选择更多地传球，传球距离也更短。”詹姆斯认为，使用空调可能会促进更快速的比赛，让球员敢于进行更多冲刺和更大风险的操作。“在极端炎热的条件下，你无法承担那样的体力消耗，因为你在比赛的下一部分会感觉非常糟糕。”但他补充道，这些结果取决于卡塔尔体育场空调系统的效率。他想知道：“在比赛场地上的空气流动是否一致？”以及“温度降低是否显著？”当《科学美国人》联系FIFA寻求评论时，发言人并未对这些问题提供具体答案。这些优势需要付出高昂的代价：在应对全球变暖问题时，使用室外空调的解决方案成本极高。默弗里指出，此类解决方案只会使体育运动变得更难以获得。“像空调这样的气候控制技术，需要更多的资源、资金和时间去维护和管理，”她说，“如果这些技术成为高级比赛的常态，将越来越少人能接触到体育。”有更低成本、更可持续的替代方案，可以保护运动员免受热应激的影响。詹姆斯表示，一个显著（且简单）的选项是给球员时间适应高温。人体具有很强的适应性，如果在比赛前花些时间在高温环境下生活和训练，可以在很大程度上保护球员免受中暑影响。不幸的是，许多球员在11月世界杯开始前并没有得到太多适应期。“因为世界杯正好在欧洲常规比赛季节的中间举行……你看到的是人们从寒冷的欧洲冬天直接进入更温暖的气候，”詹姆斯说。一个不太耗时的替代方案，莱万道斯基建议是，在高温成为真正威胁时，增加比赛中的休息时间。他还提到一些其他简单的解决方案，可以帮助运动员应对热应激。冷却背心等衣物通过冰袋或冷液体的循环，使穿着者保持凉爽，尽管莱万道斯基认为这些可能在足球比赛中过于笨重。另一种方法是“末梢冷却，比如在比赛前把手臂浸入冷水里，这可以帮助你保持凉爽并维持表现”，他解释道。当然，补水是关键：目前还在研究哪种液体（如冰沙）最能帮助身体保持凉爽。换句话说，有很多潜在的方法可以帮助球员战胜高温。理论上，体育场空调是其中之一——但其环境代价高昂。米勒描述了一个“巨大的正反馈循环”，即空调导致气候变化，而我们又需要空调来应对气候变化。将大型露天体育场纳入这个循环只会让问题更糟。米勒说：“如果我们真的想要一个可持续的未来，那么冷却露天体育场并不是通往这个目标的正确路径。”