一飛機從北京飛往烏魯木齊,用3.5個小時,而相同路線返程時,速度不變卻只需3小時是爲什麼呢?

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是風導致了航班來回時間不一樣,並不是因為地球的自轉。近地表面的物體,和地球處在同一個慣性系中,在不受外力的狀態下,一切物體總保持與參考系的勻速直線運動狀態或相對靜止狀態,包括地球上的大氣還有飛行中的飛機。要不然你坐一個熱氣球升空,12小時地球轉了半圈之後你就能到美國了,何必再坐飛機呢?

在南北半球中緯度地區(30°~60°之間)的高空,副熱帶高氣壓帶與副極地低氣壓帶之間,由於氣壓的差異加上地轉偏向力,使得在這一區域的對流層大氣形成了一股環流,我們把它稱之為盛行西風帶。

而在盛行西風帶所在地區的高空,對流層頂部平流層下部,由於對流層氣流與平流層相互作用以及高海拔的太陽加熱作用,使得平流層下部產生一條數百公里寬高速氣流帶(Jet Stream),我們也把它稱為高空西風帶。高空西風帶水平長度達上萬公里,寬數百公里,厚數公里,中心風速可達100~200公里/小時,冬季氣流尤為強烈。

在中緯度地球飛行的飛機東西向來回時間差異正是由於這個高空西風帶造成的。上海到烏魯木齊的航路,恰好處於高空西風帶的範圍內。

假設飛機的空速為900公里/小時,從上海飛烏魯木齊為逆風,那麼對地速度只有800公里/小時,而從烏魯木齊返回上海為順風,對地速度可達1000公里/小時。正是逆風和順風的速度差造成了來回飛行時間不一樣,這也是為什麼從中國飛歐洲來回時間會不一樣的原因。

再比如,從上海到美國洛杉磯的航班,按照大圓航線,最短的飛行路線應該是下面這個樣子的。

這個大圓航線在平面地圖上顯示像下面這張圖這樣。

這個是最短路線,但實際去程的時候,機長一般會選擇比這個最短路線略微偏南的航路,就像下面這張圖這樣,其中黃色為大圓航線,白色為實際飛行線路。

我們從上圖可以看到,飛機從上海出發經過日本後就直接穿越北太平洋,而不是從阿留申群島上空飛過,這其中的緣故就在於為了藉助高空西風帶,使飛機飛得更快,雖然路線遠了一點,但總的飛行時間卻縮短了,還節省了燃油。

當然從洛杉磯回上海就不能按這樣的路線來飛,而是老老實實地按照大圓航線的最短距離來飛。我們對比今年1月30號東航MU583/586航班(上海-洛杉磯)的實際飛行路線,就可以看出其中的差別。

藉助了高空西風帶,上海-洛杉磯的航班,去程比回程用時可以少2小時左右。


熊貓愛飛行


經常連續坐飛機轉飛機20個小時以上圍著地球飛的小編用盡量簡單的語言來給大家解答這個原理。

坐過國際航班的人都知道,假如說從北京飛到巴黎需要11小時5分,而從巴黎飛往北京,只需要10小時10分。在國內,只要時間超過3小時左右的航班,這種現象也很明顯,在一些地區,一些航線,從東往西飛,比從西往東飛更花時間。

東西向飛行這種差距是怎麼造成的?

首先,要糾正幾個概念上的錯誤。

很多人覺得地球是自西向東轉的,所以,飛機只要離地懸空了,那麼等下面地球自己轉,它在上面待著不動,落下來就是另一個地方了,如果動起來,和地球自轉速度還有差。比如說,飛機從西往東飛,地球自西向東轉,所以是飛機速度加地球自轉速度,就很快,而飛機從東往西飛,地球自西向東轉,那麼飛機的速度得減去地球自轉速度,才能克服地球自轉的位移。因此順著地球自轉方向飛就快,反著飛就要花更多時間。

這個概念是站不住腳的!!!

地球每24小時轉一圈,也就是465.1 m/s,相當於1674千米/小時,而飛機的飛行速度是800千米/小時至1000千米/小時,如果地球以1674千米/小時的速度自西向東自轉,飛機以1000千米/小時的速度自東往西飛,那麼1674-1000,地球比這飛機還要快674千米/小時,那麼這個飛機永遠是飛不到的。同樣,如果一個飛機只需要升空離地等地球自己轉就行了,那麼巴黎和北京的時差大概是6小時,意味著巴黎那根經線要向東轉6小時,與6小時前北京的經線重合,那麼飛機在北京懸空6小時,等巴黎那邊轉過來就行了,為什麼還要努力飛11個小時呢?

或者再以此類推,我們根本不需要坐飛機,我們找個熱氣球把自己升空,等地球自轉,過一會兒落下來,我們就到另外一個地方了。

你想得美!

實際上,地球大氣層內的一切都和地球是保持一致慣性的,也就是說,北京,北京底層大氣,天上的雲,高層大氣,都和北京地面速度一致。就相當於一個火車開起來以後,車廂內的空氣也和火車保持一致慣性,一隻蒼蠅如果在車廂外,很快就會落後,但是在車廂內,就能夠穩定的和列車速度一致保持相對靜止。它如果要從車廂內的一張桌子飛到另一張桌子,需要重新算速度,而不是等著列車開動,那個桌子自己就會靠過來。

如果說地球是這個運動的列車,那麼蒼蠅就是飛機。大氣層內的空氣是保持相對靜止的。

要糾正的第二個概念,則是,飛機並不是按照地圖上的直線飛。

在這裡我們就要引入大圓航線(great circle route)概念。

地球是一個球體,地球表面任意兩點與地心做一平面,再和地球表面相交形成的圓弧才是地球兩點真正最短的距離。

也就是說,在上面這個圖裡,左邊是沿著緯線切割的A,B點,右邊是沿著大圓切割的A,B點,沿著大圓切割的這個A,B點,比沿著維現切割的A,B點更近。

同時,球體表面上最近距離的直線,放在了平面地圖裡,就自然成了一條弧線,所以看起來不像最短距離。

最後,我們要講真正影響飛機速度的要素,也是最重要的一點——信風。

在8000-10000米的高度,正是高層風盛行的地帶,也叫信風帶。

信風層位於大氣對流層的下層,平均厚度在4000米左右。

地球對流層位於大氣的最低層,它的高度因緯度而不同,在低緯度地區平均高度為17~18000米,在中緯度地區平均為10~12000米,極地平均為8~9000米,並且夏季高於冬季。

也就是說,飛機在8000米-12000米高度飛行的時候,會遇到信風帶。


我們可以看到在赤道到北緯30度之間,是低緯信風帶,是從東往西刮的,而北緯30度到60度,是高緯信風帶,是從西往東刮的,也就是說,北緯30度到60度之間飛行的航班,如果從西往東飛,就是順風飛行,而如果從東往西飛,就是逆風飛行。

雖然逆風可以給機翼提高更多升力,但這個風不是電風扇那種小風,而是整個氣流運動。飛機在整個風帶裡,如果順風就加速,如果逆風就減速。

而全球大多數國家和地區,重要的城市,集中在北緯30度到60度之間,我們可以從下圖看到,這裡的航班相當多。

因此在北緯30-60度的信風帶裡,從東往西的航線,逆風,需要更長時間。從西往東的航線,順風,縮短時間。

這些航線途徑成都、北京、莫斯科、巴黎、阿姆斯特丹等重要城市。

還有最後一個要素,就是地球兩極的信風是從極點往南刮的,所以北半球的很多航班如果去北極繞一圈,那麼會獲得一個準確的時間,因為往上北飛是逆風,往南飛是順風。不管來去,時間都是恆定的。而在0-60度之間,就要考慮順風和逆風問題了。

純乾貨答案,如果給您解釋清楚了,就麻煩各位大佬順手點個贊吧!


HannibalLecter


困惑於這個問題,閒暇時偶爾也會和朋友同事等聊起,卻並無準確甚至是一致的答案。於是我只能根據我的理解回答了。

1、風向的影響。我國北方受亞洲大陸氣候影響,偏北風(西北或東北)居多。但說這個影響也未必靠譜,因為夏季還是以南風為主,但北京飛烏魯木齊航班往返時間的差異卻始終存在,並不受季節影響。

2、航路的影響。這個也沒有權威結論的支持,但我想為飛行安全考慮,兩地之間往返的航路不會完全一致,會存在高低、水平,距離等差異。這個差異有多大?以一般民航客機航速900公里每小時計,航路之間的距離差為450公里,在高空中,這個距離並不大。


創建於2018.1.18

風雨敲書窗


飛機向東飛和向西飛,飛行的時間誤差,有很多人誤認為地球自轉的關係。其實錯了,地球自轉是大氣同時轉的,向東飛和向西飛都一樣快的,北京至烏魯木齊的飛機來往時間差異半小時,主要是風向,這航路是西風多,也就是發西北風,北京飛往烏魯木齊是逆風飛行,烏魯木齊飛往北京是順風飛行。還有另一個差異因素,由於天氣原因,避開危險區,飛機繞道飛行,這樣的原因來回的飛機上共同都會發生的,發問者不可能天天去座這航班的線路,所以標題的說法沒有科學依據。



夏天的雨643289712


這個問題我有發言權,因為這個航線,在我三十多年的飛行經歷中,往返飛了很多很多次。我國處在高空西風帶,只要從東往西飛就頂風,從西往東飛就順風。這相當於船在長江上航行,順水就快,逆水就慢。從重慶坐船去武漢,比武漢坐船到重慶時間要少近一半,是一個道理。飛機的地速等於空速加減正負風速,所以順風飛行比頂風飛行同樣距離時,用的時間要少很多。謝謝提問。


13051073484


看了這麼多回答,感覺很多都沒有看明白問題,這不只是北京到烏魯木齊的事,只要是東西方向的飛行航線都是向東飛比向西飛要時間短。所以說爬坡的就是純屬搞笑了。至於說風的,風不可能這麼有普遍規律,也不可能南北方向沒有風。所以這個肯定也不對。

那麼唯一有關的就是地球自轉了,本來地球自轉帶動大氣層和飛機是整體運動,以這個為參照系其實是無關的,但是,飛機到高空以後,空氣是相對稀薄的,地球自轉帶來的作用是削弱了,也就是說,對飛機來說阻力變小了,所以飛行時間縮短了。假設,飛機距地一百米的空中飛的話,肯定沒有這個時間差別了。


棟樑1995


分兩點來說,第一北半球高空是西風帶,這個大家地理都學過吧,所以北京飛烏魯木齊是逆風,反之是順風。第二飛機飛行速度是差不多一樣,但是飛行員控制飛機速度看的是空速,不是地速,就是說如果逆風風速是100公里每小時,空速顯示是800公里每小時,那麼地速就是700公里每小時,反之如果是順風,地速就是900公里每小時,所以烏魯木齊往東飛和往西飛時間會差這麼多


木有衝突


這個問題我也不知道為啥?只是覺得只要能平安到家就好。歸途安好比啥都重要。



藍色天空30860888


😂只能有一種解釋☞去時機長看風景來的,回來就快了。



醜陋骯髒的新世界


時髦回答。我可以負責任的告訴你。飛機來回的航道有一點點變化,當大致變化不大,當長距離還是有影響的,就像高速公路的上下路一樣,最重要的是受風向的影響而造成的,距離越大就越明顯,所以就會造成你說的這樣的情況。



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