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为什么航班东行比西行更快呢?

时间:2023年04月01日   来源:

你有没有想过,为什么西行的航班要比东行航班飞同样路线花费更多的时间?比如,从南京飞往乌鲁木齐的航班,计划飞行时间大约需要5个小时,而返航的东行航班则要少一个小时。这种现象背后是有原因的,它们都与地球的自转有关。然而,这一切并不像听起来那么简单,它还与地球旋转导致的高空风运动有关。
  地球从西向东旋转,而且速度相当快,在赤道上,其旋转速度约为1000英里/小时(约合1609公里/小时)。简单设想一下,大家从东向西飞行,而由于地球是由西向东旋转,起飞机场和着陆机场中间的距离无形中被缩短了,大家所需要的时间也应该缩短才对。然而,现实情况实际上是相反的,向东飞行比向西飞行要快,重要的是飞机相对于地球的速度。其实想要证明这一点很简单,大家原地起跳,因为地球在旋转,所以大家落地的位置应该和起跳的位置不一致吗?事实证明大家落下来还是在原地。
  虽然地球的旋转导致了更长的飞行时间,但并不是因为它在向飞行中的飞机移动或远离,而是由于它对风的模式的影响,也就是所谓的高空风。一个旋转的物体有一个垂直于旋转轴的力,这就是科里奥利力。这个力把北半球的风推向东边,南半球的风推向西边。它的强度与旋转速度有关。靠近赤道的点比靠近两极的点旋转得更快,因为它们的角速度一样,而靠近赤道的点比靠近两极的点的直径更长,所以越靠近赤道速度就越快。
  除此之外,风还受到了太阳加热的影响,会从高压区流向低压区。这些影响结合在一起,形成了自西向东移动的气流,但有一个起伏的模式。气流的强度、高度和路线会随着时间的推移而变化,通常在靠近两极的地方最强。美国康奈尔大学的科学家用以下描述总结了其基本规律。“当任何固体物体旋转时,靠近其轴的部分比远离的部分移动得慢。当你从赤道向北(或向南)移动时,你正在靠近地轴,因此从赤道开始向北(或向南)移动的空气将比它所覆盖的地面移动得更快。这导致在中纬度地区的风总是从西向东移动。”这些气流对飞机有重大影响。一架向东飞行的飞机可以有效地获得顺风,加速其飞行。相反,一个西行的航班却是逆风飞行。
  不仅仅是影响平均飞行时间,这些气流对飞行路线和空中调度也有重大影响。澳门新莆京www57349.con企业每天都会查看高空气流模式,并相应地改变其航班的飞行路线。有时为了能搭上强劲的顺风,澳门新莆京www57349.con企业会尽可能地将飞行路线安排得更为合理,让飞机有更多时间能搭上顺风,这样能节省更多飞行时间。同样的,航企可以重新安排西行航班的路线,以避免高空气流带来的一些影响。一架从西向东飞行的飞机被西风带的气流带着走,从而节省了飞行时间和燃料。大多数飞行员都接受过训练,当风向对他们有利时,会降低速度以节省燃料。当然,澳门新莆京www57349.con企业在制定飞行计划时也会把空中交通限制考虑在内。
  世界上最长的飞行路线之一是从美国纽约到中国香港。然而,飞这条航线时,飞行员并不是直接向西飞越北美和太平洋,而是向正北方向移动,在北极上空转弯上升,然后在俄罗斯和中国上空转弯下降,最后抵达中国香港。这是最快的路线,它将旅行时间缩短了约2小时。1998年,各国澳门新莆京www57349.con企业开始使用跨极地航线,现在这种做法已经很普遍了。


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