中國飛美國的航班爲什麼先往東北方向飛,過白令海峽,而不直接向東橫跨太平洋?

冫隔壁老王


這首先是個數學(幾何)問題,然後還涉及安全問題。

我們看著牆上掛的地圖,腦子裡面可能會有一種大地是平面的感覺,所以可能不經意間就用平面幾何的思維去想問題了。

實際上,地球是個球體,要想計算地面上兩點之間的距離,需要用球面幾何。

也就是說拿著地球儀思考這個問題可能比看地圖更有幫助,用地球儀的時候也不要總是赤道的角度看。

比如說,一架飛機要從北京飛往美國洛杉磯,洛杉磯從經度上看是在北京東邊,緯度上比北京靠南一點,按照題目的意思,可能是先一直往東飛,也就是說沿著緯線方向走,然後再往南飛就好了(見下圖黃線,底圖均自google earth)。這條路線在地球儀或者軟件上測一下就知道,並不是最近的。

為啥呢?

平面幾何裡兩點之間直線最短,球面幾何就不一樣了,球面兩點之間最短的距離是過球心的那個圓的短圓弧,這種過球心的圓叫做大圓。

北京到洛杉磯的大圓(紅線)從上圖的角度看可能顯得路程長,但那是因為看的角度不對,如果從下圖這個過地球球心的角度看來,紅線的路程是最短的。

真實的航線可能不會完全沿著大圓紅線走,因為民航的客機除了飛行時間,還要考慮安全問題。

飛機看起來是由兩三個飛行員在駕駛,但其實地面上有很多人在為飛機正常飛行進行保障,比如前方情況如何,有沒有雷雨,別的飛機在什麼位置等等,通常這些保障信息是靠和地面的通訊獲取的,所以規劃航線的時候,一般不會離陸地太遠,還要考慮天氣等情況進行調整,比如北京到洛杉磯的航線,可能後面一段是沿著北美西海岸在飛(綠線),而不是像大圓紅線那樣穿越東北太平洋。

這樣雖然稍微遠了一些,但是能保證通訊暢通,對航空公司來說是比較好的選擇。

這個問題其實從軍事角度看更為明顯。前蘇聯和美國如果用平面思維去想的話,一個在地球這邊,一個在地球那邊,美蘇之間要是發射導彈的話怎麼飛呢?

答案是從北極地區走,所以當年兩國在冰天雪地的北極都投入很多力量,比如核潛艇、雷達站等。


喬小海


天空中有無數種顏色,每一種都很難猜測。自從萊特兄弟發明了飛機,我們可以飛向藍天追尋迷幻的色彩。條條錯綜複雜的空中航線,連接著你我他,讓世界不再遙遠。


隨著出行方式的多樣化,出行更加方便迅捷,我們出國公幹或是旅遊都已經是尋常事了。也許有細心的旅客會發現,中國飛美國的航班,為什麼向東北飛,過白令海峽,繞一個大大的弧線,而不是直接向東飛過太平洋,到達大洋彼岸。



有書君認為,這是人們固有的思維模式造成的錯覺,這條弧形的航線其實是距離最短,最安全的方案。且聽有書君分析其中的原委吧。


一,人們固化思維引起的錯覺。


也許有人會糾結,兩點之間的直線距離最短,不對嗎?其實人們忘記了我們日常翻看的地圖都是平面地圖,而地球不是平面的,是一個球體呦。這就涉及到了數學和地理範圍。


有書君先給大家腦補一下這方面知識。我們在球體上尋找兩點最短距離,是兩點和球中心點截成的平面大圓的劣弧線,而在球體上沒有兩點直線距離最短之說。


同時地球是一個赤道部位略鼓,越向兩極越扁的橢圓體。那麼我們沿著高緯度飛行可以相應的縮短飛行距離。而且在白令海峽極地地區的氣候,屬於西風帶,我們可以藉助順風,節省時間,節約燃油。



綜合兩方面的知識,從中國飛往美國,選擇先向東北方向,再轉向東南的弧線應該是最短的距離。這是我們高中階段常見問題。


大家是不是覺得有些燒腦了?有書君再告訴大家最簡潔的竅門:我們在地球儀上按照飛行航線,畫出所飛的弧線,然後再把中國和美國通過太平洋直接連接起來。通過比較,我們會很直觀發現,直接向東經過太平洋的航線更長。我們就不用糾結燒腦的知識了。


各國航空公司都是以盈利為目的,各條航線都是經過精準測算,距離最短,經濟效益最高的方案。


二,各國航權對航線制定的限制。


眾所周知,國際航班運行需要飛越各國領空,這就涉及到了“空中飛行自由權”的問題。尤其是各國為了安全還有各自的禁飛區。


因而一架國際航班想要確定航線,飛過某國領空,或在某國中途維修、加油、中轉,就要和該國進行協商,未經允許不能飛行該航線。即使有固定的航線,在航班飛行前一天,航空公司也要把該航線向所經各國進行報備,以免出現誤傷事件發生。所以民航飛機也不是各國自由行,任意飛。


雖然民航飛機都有特殊的標誌,誤入別國領空大多被警告和驅離,但是已經有了多次誤擊事件發生了。其中人員傷亡最大的一次,就是2014年,一架馬來西亞波音777客機,在俄烏邊境被“山毛櫸”導彈擊落,機上300多人全部遇難。


經過多方調查,該航班是否偏離航線,到底是誰發射的導彈,至今亦無定論。只能由馬來西亞航空公司為遇難者買單。各國航班紛紛改線繞過烏克蘭領空。


自二戰以來,已經發生了14起誤擊空難了。不但旅客失去了生命,有時會引起相關國家的糾紛。因而,國際航班為了旅客的安全,要嚴格按照確定的航線飛行,容不得偏差。


三,國際航班為了安全考慮很少飛越大洋。


國際航管部門對跨洋飛行的國際航班,有明確的規定:在跨洋過程中,航班必須要有120分鐘距離的事故應急預案。


如果從中國跨太平洋直飛美國,在茫茫的大洋上空出現故障,真的會走投無路,找不到應急迫降地點。2014年,最令人揪心的馬航MH370,就是在印度洋上空離奇失蹤,至今連殘骸都未找到,如果它是沿著陸地飛行,是不是還有迫降的一線生機呢?從中國沿著亞歐大陸飛行,所經任何國家的機場,都可以作為應急迫降地點。


國際航管部門,為了航班安全,還要求跨洋飛行的客機配備雙發動機系統,以應對在大洋上空發動機出現故障。同時,太平洋上空的氣候瞬息萬變,很容易形成海洋颶風,給飛機飛行帶來巨大的風險。因而,各國航班儘量不選擇跨洋飛行,多數選擇沿陸地飛行。



綜上所述,中國飛美國選擇先向東北飛,經過白令海峽到美國,應該是最省時,經濟效益最高,同時也比較安全的航線。當然,每天都會根據飛機狀況,氣候條件對航線略有調整,但不會有大的變動。同時也不會忘了提前向所經國家航管部門報備。


國際上每條航線的確定,都需要全方位考慮,不但要考量經濟效益,還有各國關係的考量,更重要是人員安全,以人為本的理念還是主旨。所有細碎的規定都是為了防患於未然。


隨著飛行技術的發展,世界越來越近,也許有一天我們真的可以日行八萬裡,巡天遙看一干河了。我們期待著夢想成真的那一天。


有書君語:對此問題你有什麼不同的見解呢?歡迎在下方留言評論,別忘給有書君點個贊哦~關注有書君,私信回覆句子,有書君送你一句特別的話!


有書共讀


中國飛美國的航線有很多條。題主提到的往東北飛過白令海峽一般是中國到美國西部的航線。


我們日常生活中看到的世界地圖都是平面的,會給我們一個錯覺,認為向東直飛跨過太平洋是最近距離。

其實不然,因為地球是圓形的。從中國到美國的路線並不是一條直線,而是一條圓弧。繞著過兩點的大圓的劣弧飛行才是最短路線。

例如拿北京飛往洛杉磯的航線舉例來看,在地球儀上的飛行路線基本就是這樣(當然真實的路線會根據天氣和飛機狀況等因素進行調整)。 洛杉磯由於在西海岸,所以這樣飛是最近的。

但如果把我們平常看到的世界地圖換一個角度你就可以發現,中國飛往美國中部的芝加哥或是東部的紐約,飛越北極上空,是最近距離。

中國飛往美國中部航線。
中國飛往美國東部航線。因此,飛躍北極成為中國到美國中部、東部最經濟、最高效的航路。以現在的飛行技術,飛越極地上空更加平穩舒適。 但是這裡有一個問題就是輻射危害,需要注意。喜歡我的觀點就點個贊,加個關注吧!


養車智多星


人的眼睛成像原理是二維的,所以二維可以更直觀。但是將無論使用什麼方法投影成的2S地圖都是不準確的,失真的,或者是距離失真或者是面積失真。2D地圖符合人眼成像規律我們可以一次性的看清整個地圖,所以得到最廣泛的使用。如果將地圖還原成3D的地球儀我們同時只能看到它靠近人眼的這一側,不方便觀測和使用,但是它可以避免失真。


傳統橫版地圖是將地球儀按照經線分割然後拉長拼接得到的,在橫版地圖上南極與北極被拉長很多,其實本身南極和北極都只是一個點,南極之外都是北,北極之外都是南。從傳統橫版地圖上無法想象穿越南極和北極的線路是什麼樣的?

鑑於橫版地圖的失真,2013年9月,郝曉光博士主編了豎版世界地勢圖,結束了橫版地圖一統天下的局面。豎版地圖改變了傳統地圖適合表達東西不適合表達南北的狀況。從豎版地圖上可以直觀看到其實從中國到美國最近的距離就是往東北方向。

但是不得不知的情況是不管是豎版地圖還是橫版地圖都有其的不足、缺陷和失真,這是2D表現3D的必然弊端,要想不失真還只能是通過地球儀。


原野的風


因為這樣距離更近一些。由於我們平常都是看的橫版的世界地圖,容易形成思維定勢,覺得從中國到美國應該橫穿太平洋,其實如果我們看一下豎版的世界地圖或者從地球儀上就可以很清楚的發現從東北方向去美國距離更近。從豎版地圖可以直觀地看到,從中國起飛的飛機,落到美國的最短距離不是跨越太平洋,而是越過北冰洋。


火機說


這個問題是一個地理問題,也是一個數學問題。飛機飛行距離越短,消耗越少,才能最大程度節約成本。因此在飛行中,飛機一般選距離最短的航線。而地球是圓的,根據球狀幾何原理,只有飛大圓航線(圓心為地心的圓)才距離最短,如果沿緯線方向向東飛往美國,飛行距離就比先東北後東南方向這樣飛遠得多,這樣飛行時間就會增長,飛機成本也會增加。補充一句,如果兩地在赤道上,那飛機就必須沿赤道(地球上最大的緯線圈,也是最大的圓)取劣弧長飛,才距離最短。如果兩地在同一經線圈(也是最大的圓)上,那飛機就必須沿經線圈方向取劣弧長飛行。其它情況都不是正東正西或正南正北這樣飛。謝謝。


藍天-冰洋


為何會先往東北方向飛,過白令海峽,而不是橫跨太平洋呢?主要原因有三:

一是距離緣故。

我們知道地球是一個橢圓球體,所以兩點之間最短的距離其實是兩點與地心平面相交的一段圓弧,而將其投射到地球儀上的話,就是沿我國東北方向,經白令海峽下方,到達美國西海岸。

一長一短,很顯然不論是從經濟利益還是時間成本等各方面計算,都不會選擇橫跨太平洋。這也是為何我國發射洲際導彈都是先向東北飛行的緣故。

二是國際民航規定的雙發延程運行規則限制

什麼是雙發延程運行規則?通俗一點講就是,當客機出現系統或者發動機故障,導致兩臺中的一臺發動機失去動力時,靠著剩下一臺要在規定時間內安全到達最近的機場迫降。


那麼問題就來了,如果飛機橫穿太平洋,那麼一旦出現故障時,周邊除了茫茫大海很難找到可供停降的機場,所以出於安全考慮,航班客機也不會被允許跨越太平洋飛行。

三是可以搭乘白令海峽下方的高空急流(注意這裡並不是高中地理學的西風帶,很多答主出現錯誤)

客機選擇往東北方向飛然後橫跨太平洋,除了距離較短、更安全外,也有搭乘高空急流的緣故,有著它的協助,飛機可以如順水行舟,地速獲得更大的增幅。

高空急流發現於上世紀40年代的二次世界大戰,美國前往轟炸日本本土的飛行員駕駛戰機發現,在飛越太平洋時頻繁會出現異常的氣流減低戰機的速度。

後來經過氣象學家的多方監測研究發現,高空氣流速度極快,最高的達到了300公里每時,超過17級的颶風。正是因為高空急流的高速,在人們揭開其隱藏的面貌後,就被民航利用了起來。最終變成了我們今天看到的樣子!


飛龍防務


看到這些在地圖上找答案的人真把人笑死了,文科生媒體真是害死人了。

原來國際上為了飛行安全,對飛行航線的確定有專門的規定,其中對跨洋飛行的雙發飛機要求其航線的任何一點必須也是至少有一個120分鐘距離的應急機場,所以亞洲跨太平洋的洲際飛行只能走日本海——白令海峽——阿拉斯加,如果是波音747四個發動機的才可以走上海——東京——夏威夷——舊金山,這跟地圖什麼的沒有一毛錢的關係,純屬因為這樣走才能有足夠的機場以滿足航線的要求。


開心果211149550


1、這個問題從地理相關知識回答,地理上有個概念叫大圓,大圓即球面上圓心與球心重合的圓,與小圓相對。列如在地球上,赤道與經線圓均為大圓,球面上兩點的最小距離為經過兩點大圓的劣弧,航海與航空中利用這一原理而設置了大圓航線。

2、從領土方面考慮,因為太平洋不屬於我國的管轄範圍,不同的地方都有軍事管制區,民航飛機是不可以飛到管制區內的,人身的安全和財產容易受到威脅。

求關注哦,謝謝各位親


蒼生塗塗1天下繚燎


在民航中,有一個叫雙發延程飛行(ETOPS)的東西存在。就是說飛機在航線上任何一點到最近備降機場的距離不能高於60分鐘的飛行時間或180分鐘的飛行時間,如果飛機出現單發失效這樣的故障,可以保證飛機飛向最近的機場,不會落到水裡。


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