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(fèi)更多的時(shí)間?比如,,從南京飛往烏魯木齊的航班,,計(jì)劃飛行時(shí)間大約需要5個(gè)小時(shí),而返航的東行航班則要少一個(gè)小時(shí),。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(dǎo)致的高空風(fēng)運(yùn)動(dòng)有關(guān)。
地球從西向東旋轉(zhuǎn),,而且速度相當(dāng)快,,在赤道上,其旋轉(zhuǎn)速度約為1000英里/小時(shí)(約合1609公里/小時(shí)),。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(jī)場和著陸機(jī)場中間的距離無形中被縮短了,,我們所需要的時(shí)間也應(yīng)該縮短才對(duì)。然而,,現(xiàn)實(shí)情況實(shí)際上是相反的,,向東飛行比向西飛行要快,重要的是飛機(jī)相對(duì)于地球的速度,。其實(shí)想要證明這一點(diǎn)很簡單,,我們?cè)仄鹛驗(yàn)榈厍蛟谛D(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(shí)證明我們落下來還是在原地。
雖然地球的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致了更長的飛行時(shí)間,,但并不是因?yàn)樗谙蝻w行中的飛機(jī)移動(dòng)或遠(yuǎn)離,,而是由于它對(duì)風(fēng)的模式的影響,,也就是所謂的高空風(fēng)。一個(gè)旋轉(zhuǎn)的物體有一個(gè)垂直于旋轉(zhuǎn)軸的力,,這就是科里奧利力,。這個(gè)力把北半球的風(fēng)推向東邊,南半球的風(fēng)推向西邊,。它的強(qiáng)度與旋轉(zhuǎn)速度有關(guān),。靠近赤道的點(diǎn)比靠近兩極的點(diǎn)旋轉(zhuǎn)得更快,,因?yàn)樗鼈兊慕撬俣纫粯?,而靠近赤道的點(diǎn)比靠近兩極的點(diǎn)的直徑更長,所以越靠近赤道速度就越快,。
除此之外,,風(fēng)還受到了太陽加熱的影響,會(huì)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(dòng)的氣流,,但有一個(gè)起伏的模式,。氣流的強(qiáng)度、高度和路線會(huì)隨著時(shí)間的推移而變化,,通常在靠近兩極的地方最強(qiáng),。美國康奈爾大學(xué)的科學(xué)家用以下描述總結(jié)了其基本規(guī)律?!爱?dāng)任何固體物體旋轉(zhuǎn)時(shí),,靠近其軸的部分比遠(yuǎn)離的部分移動(dòng)得慢。當(dāng)你從赤道向北(或向南)移動(dòng)時(shí),,你正在靠近地軸,,因此從赤道開始向北(或向南)移動(dòng)的空氣將比它所覆蓋的地面移動(dòng)得更快。這導(dǎo)致在中緯度地區(qū)的風(fēng)總是從西向東移動(dòng),?!边@些氣流對(duì)飛機(jī)有重大影響。一架向東飛行的飛機(jī)可以有效地獲得順風(fēng),,加速其飛行,。相反,一個(gè)西行的航班卻是逆風(fēng)飛行,。
不僅僅是影響平均飛行時(shí)間,,這些氣流對(duì)飛行路線和空中調(diào)度也有重大影響。航空公司每天都會(huì)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(shí)為了能搭上強(qiáng)勁的順風(fēng),,航空公司會(huì)盡可能地將飛行路線安排得更為合理,讓飛機(jī)有更多時(shí)間能搭上順風(fēng),,這樣能節(jié)省更多飛行時(shí)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(jī)被西風(fēng)帶的氣流帶著走,從而節(jié)省了飛行時(shí)間和燃料,。大多數(shù)飛行員都接受過訓(xùn)練,,當(dāng)風(fēng)向?qū)λ麄冇欣麜r(shí),會(huì)降低速度以節(jié)省燃料,。當(dāng)然,,航空公司在制定飛行計(jì)劃時(shí)也會(huì)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(shí),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(dòng),,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(dá)中國香港,。這是最快的路線,它將旅行時(shí)間縮短了約2小時(shí),。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,。