你有沒有想過,為什么西行的航班要比東行航班飛同樣路線花費更多的時間,?比如,,從南京飛往烏魯木齊的航班,計劃飛行時間大約需要5個小時,,而返航的東行航班則要少一個小時,。這種現(xiàn)象背后是有原因的,,它們都與地球的自轉(zhuǎn)有關(guān),。然而,,這一切并不像聽起來那么簡單,它還與地球旋轉(zhuǎn)導致的高空風運動有關(guān),。
地球從西向東旋轉(zhuǎn),,而且速度相當快,在赤道上,,其旋轉(zhuǎn)速度約為1000英里/小時(約合1609公里/小時),。簡單設(shè)想一下,我們從東向西飛行,,而由于地球是由西向東旋轉(zhuǎn),,起飛機場和著陸機場中間的距離無形中被縮短了,我們所需要的時間也應(yīng)該縮短才對,。然而,,現(xiàn)實情況實際上是相反的,向東飛行比向西飛行要快,,重要的是飛機相對于地球的速度,。其實想要證明這一點很簡單,,我們原地起跳,,因為地球在旋轉(zhuǎn),所以我們落地的位置應(yīng)該和起跳的位置不一致嗎,?事實證明我們落下來還是在原地,。
雖然地球的旋轉(zhuǎn)導致了更長的飛行時間,但并不是因為它在向飛行中的飛機移動或遠離,,而是由于它對風的模式的影響,,也就是所謂的高空風。一個旋轉(zhuǎn)的物體有一個垂直于旋轉(zhuǎn)軸的力,,這就是科里奧利力,。這個力把北半球的風推向東邊,南半球的風推向西邊,。它的強度與旋轉(zhuǎn)速度有關(guān),。靠近赤道的點比靠近兩極的點旋轉(zhuǎn)得更快,,因為它們的角速度一樣,,而靠近赤道的點比靠近兩極的點的直徑更長,所以越靠近赤道速度就越快,。
除此之外,,風還受到了太陽加熱的影響,,會從高壓區(qū)流向低壓區(qū)。這些影響結(jié)合在一起,,形成了自西向東移動的氣流,,但有一個起伏的模式。氣流的強度,、高度和路線會隨著時間的推移而變化,,通常在靠近兩極的地方最強。美國康奈爾大學的科學家用以下描述總結(jié)了其基本規(guī)律,?!爱斎魏喂腆w物體旋轉(zhuǎn)時,靠近其軸的部分比遠離的部分移動得慢,。當你從赤道向北(或向南)移動時,,你正在靠近地軸,因此從赤道開始向北(或向南)移動的空氣將比它所覆蓋的地面移動得更快,。這導致在中緯度地區(qū)的風總是從西向東移動,。”這些氣流對飛機有重大影響,。一架向東飛行的飛機可以有效地獲得順風,,加速其飛行。相反,,一個西行的航班卻是逆風飛行,。
不僅僅是影響平均飛行時間,這些氣流對飛行路線和空中調(diào)度也有重大影響,。航空公司每天都會查看高空氣流模式,,并相應(yīng)地改變其航班的飛行路線。有時為了能搭上強勁的順風,,航空公司會盡可能地將飛行路線安排得更為合理,,讓飛機有更多時間能搭上順風,這樣能節(jié)省更多飛行時間,。同樣的,,航企可以重新安排西行航班的路線,以避免高空氣流帶來的一些影響,。一架從西向東飛行的飛機被西風帶的氣流帶著走,,從而節(jié)省了飛行時間和燃料。大多數(shù)飛行員都接受過訓練,,當風向?qū)λ麄冇欣麜r,,會降低速度以節(jié)省燃料。當然,航空公司在制定飛行計劃時也會把空中交通限制考慮在內(nèi),。
世界上最長的飛行路線之一是從美國紐約到中國香港,。然而,飛這條航線時,,飛行員并不是直接向西飛越北美和太平洋,,而是向正北方向移動,在北極上空轉(zhuǎn)彎上升,,然后在俄羅斯和中國上空轉(zhuǎn)彎下降,,最后抵達中國香港。這是最快的路線,,它將旅行時間縮短了約2小時,。1998年,各國航空公司開始使用跨極地航線,,現(xiàn)在這種做法已經(jīng)很普遍了,。