红土网球场上的科学：其实并不是真正的“红土”，而且还很费水

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　　来源：把科学带回家

　　正在为罗兰·加洛斯红土球场洒水的工作人员（图片来源：lemonde.fr）

　　撰文 | 河边的卡西莫多

　　2024年8月3日，法国奥运会网球女单决赛。

　　随着对手回击上旋球没能过网，我国选手郑钦文不仅以2：0的总比分战胜了对手，获得了奥运金牌，而且赢得相当漂亮。她屡次滑步救球再加上反手截击，基本上控制了整场比赛的走向，并没有给对手多少可乘之机。

　　这样精彩的滑步，恰恰就是红土网球场独有的魅力。特别是在罗兰·加洛斯球场，这里不仅曾经上演过无数扣人心弦的比赛，场地之中还隐藏着很多的秘密，就比如它其实并不是“红土”球场。

　　红土球场的结构

　　虽然被称为红土球场，但其实这种场地的结构非常复杂，所用的红土也并非普通的土壤。以奥运会赛场的罗兰·加洛斯球场为例，从上到下红土球场共分成了五层结构：

　　在最上层，是由红砖磨成的砖粉，其实它的厚度只有1-2毫米。最开始使用这种红色的粉末，是因为在法国南部有很多生产陶器的工坊，因此打碎的陶土罐可以算得上“废物利用”，将其彻底粉磨成渣成为铺料，后来才成为了欧洲很多网球场的“标配”。

　　法网比赛时，每个球场都至少需要1.1吨的红砖粉铺满球场。至于中央球场，这个数字增加到1.5吨（图片来源：rolandgarros.com）

　　使用这种红砖粉，除了成为红土球场的标志之外，它还有一个优点：一般的球场都需要通过鹰眼技术来判定击球是否出界，但红土球场上网球能在地上留下清晰的痕迹，所以能省去很多判罚争议。

　　第二层是大约6-7厘米厚的碎白色石灰石，它为场地提供了合适的弹性；第三层是由火山岩、煤渣或砾石组成的熟料，厚度大约是7-8厘米；随后下面分别是颗粒比较小的碎石，厚度大约是30厘米，最下面一层则是颗粒比较大的鹅卵石，便于排水。

　　这样的结构非常像一个红土千层蛋糕，通过不同层的铺设，得以让运动员们在场地上尽情发挥。并且红土球场相对建造起来比较便宜，因此经常会被用作公共球场。但想要维护好红土球场地，却不是一件容易的事。每次罗兰·加洛斯球场比赛前，球场上至少有上百人专门负责整理维护场地。除了常规的整平、划线、扫线外，他们还有一项尤其重要的工作：浇水。

　　虽然看起来红土球场很干燥，但其实表层的红砖粉需要保持在一个稳定的湿度。这就需要管理者非常仔细地打理球场：在比赛日的上午，管理员都会掀开球场的保护膜，开始整理球场，并且在表面撒上氯化钙，使球场表面保持湿润和鲜艳；在每局比赛的间隙，管理员就要为球场洒水，并且重新划定边界；而到了晚上，则需要彻底进行清洁，工作人员要喷洒大量的水，浇灌整个场地，使表面保持足够的湿润，最后再覆盖地膜。

　　也就是在这样的精心养护之下，红土球场才能发挥自己独特的魅力，也让很多职业网球运动员心向往之。

　　“没有一块红土球场是相同的”

　　网球和其他运动的一个很大的不同，就是不同的比赛场地对运动员影响非常大。

　　还是以罗兰·加洛斯球场为例，这里不仅在今年举办了奥运会的网球比赛，这里还是四大满贯赛事之一的法国网球公开赛的举办场地。在这里比赛，由于场地表面相对松软，摩擦力比较大。所以球的弹跳速度比较慢，球弹起来的高度也比较高。

　　对于专业的运动员来说，这就让他们有了更充裕的时间去击球，也就意味着要和对手周旋更多的回合。想要在红土球场获胜，不仅要比对手更有耐力，减少自己的失误，还要会善于利用红土球场的特性。

　　由于网球在红土球场会弹得更高，因此也容易出现更多的旋转，尤其是上旋球，也就是击球时球拍以一定的角度从下向上挥动，使球在飞行过程中产生向前上方旋转的力。这样的击球可以让球过网却不容易出界，增加回球成功的概率。对于红土高手来说，上旋球就是必备的杀手锏。

　　在红土球场打球，滑步也是必须要掌握的技巧。因为球员在跑动中，特别是在急停急回时会有很大的滑动余地，通过滑步可以让运动员在接球时更快地改变方向。相反，如果不习惯在红土球场上进行滑步，运动员更容易损耗体力，也增加摔倒受伤的风险。

　　英国谢菲尔德大学的研究团队曾经做过研究，他们发现当时世界排名前五的运动员们在十个回合里就有三个回合使用了滑步，这使得他们大大缩短了折返用时（图片来源：YouTube）

　　即使同样都是红土球场，甚至都是罗兰·加洛斯的球场，由于受到天气情况和材质的变化，每一块场地的性质也都会发生细微的改变，这就要求职业网球运动员要随时根据场地调整自己的状态和打法。著名的网球运动员大威廉姆斯曾经说过：“所有的红土球场都不一样，没有一个球场的打法可以复制。”

　　也正是因为红土球场如此独特的属性，有很多球员享受在这里比赛的乐趣，也有很多球员视红土球场为巨大的挑战。

　　多样的网球场

　　从现代网球诞生至今已经超过150年了，网球早已经成为一项成熟的运动。国际网球联合会(ITF)对于标准网球场有着非常明确甚至到了繁琐的规定，就比如：

　　如果比赛在 4000 英尺以上的地方举行，网球必须提前在当地海拔高度“适应”至少 60 天；

　　支撑球网的绳索直径不得超过 ⅓ 英寸，并且必须用宽度在 2 到 2.5 英寸之间的白色带子覆盖；

　　球拍框架的总长度不能超过29英寸；

　　网球锦标赛的组织者必须提前宣布换球政策。

　　但如此详尽的规则手册上，却对球场材质只字未提，这就让网球出现了多种多样的场地。目前根据ITF认可的网球场地材质多达160余种，按照基本的材质可以分成四大类：

　　草地球场  在草皮上进行比赛，温布尔登网球公开赛使用的就是草地球场。草地比硬地滑，球在上面的弹跳低、速度快，需要球员反应更快，双方多拍回合少，得分快。

　　四大满贯的场地材质各不相同，对运动员的技术要求也不尽相同。迄今为止，在同一年内能在四块场地都获得单打冠军的男女网球运动员合计只有5人（图片来源：escolaguga.com）

　　硬地球场  地面进行了硬化处理，涂上了多层高分子涂料。通过调整涂料的成分和厚度，可以得到不同的击球反弹高度和速度。美国网球公开赛和澳大利亚网球公开赛目前都采用的是硬地球场。

　　地毯球场  表面是一层可移除的织物或塑胶类物质，像地毯一样铺设在地面。目前职业网坛极少使用这种场地，多见于室内球场。

　　泥地球场  红土球场即属于这种，场地由多种材质铺设而成。除了常见的红土外，其实还有绿色、黄色、棕色和蓝色等不同颜色的泥地球场。它们之所以呈现不同的颜色，就是因为在表面铺设了不同的材料，形成了各具特色的球场。

　　为什么网球，就不能如乒乓球或者羽毛球一样，将场地的材质统一呢？或许这正是网球独特的魅力吧：不同地区会因地制宜采用不同的场地，这也可以成为当地网球比赛独特的标志。场地的差异也给了不同类型的选手足够的发挥空间，包容更多人投入这项运动。

　　参考资料：

　　[1] Ferens CHR, Alencar CAB, Costa GLL, Pacheco JCC, Andrade LM, Filgueiras R, Cunha FFD. Proposition of irrigation system for wetting the clay surface of tennis courts. PLoS One. 2022 Oct 5;17(10):e0275571. doi: 10.1371/journal.pone.0275571. PMID: 36197943; PMCID: PMC9534442.

　　[2] Pavailler, Sébastien, Horvais N .Sliding Allows Faster Repositioning during Tennis Specific Movements on Hard Court ☆[J].Procedia Engineering, 2014, 72:859-864.DOI:10.1016/j.proeng.2014.06.157.

　　[3] Fédération Française de Tennis. Clay, the hallowed red dirt.https://www.rolandgarros.com/en-us/page/roland-garros-tournament-clay-the-hallowed-red-dirt

　　[4] Decathlon. The characteristics of clay courts in tennis. https://www.artengo.com/the-characteristics-of-clay-courts-in-tennis

　　[5] The Physics of Grass, Clay, and Cement. https://grantland.com/features/the-physics-grass-clay-cement/

　　[6] ESPN Internet Ventures.https://www.firstpost.com/explainers/french-open-clay-courts-roland-garros-red-dirt-history-13774655.html

　　[7] My Tennis HQ.What Are Tennis Courts Made Of? (The 11 Surfaces). https://mytennishq.com/the-different-types-of-tennis-court-surfaces-explained/

　　[8] SPhys.org .lipping and sliding to major tennis success. https://phys.org/news/2015-09-major-tennis-success.html

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