| 文/ CO 如果你曾留意過自己往返某地的飛機(jī)飛行時(shí)間，你會發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)往返兩地所需的時(shí)間一般不同，這種情況在長途國際航班中更為明顯。以北京和倫敦為例，北京飛往倫敦的直達(dá)航班，從北京起飛后向西方飛行，去程時(shí)間10小時(shí)55分，而從倫敦飛回北京的時(shí)間只需9小時(shí)45分。 國內(nèi)的航班也有類似的情況，這是同一天同一機(jī)型北京往返烏魯木齊的飛行時(shí)刻表，北京飛往烏魯木齊的時(shí)間要比返程多45分鐘。 為什么會出現(xiàn)往返相差這么多的情況？而且都是自東向西的時(shí)間比自西向東的時(shí)間要長。有人曾提出疑問，這個(gè)時(shí)間和地球自轉(zhuǎn)方向有關(guān)系嗎？
當(dāng)然是……沒關(guān)系啊！飛機(jī)在天上飛，沒有擺脫地球引力，仍在地球慣性系內(nèi)，所以不會受到地球自轉(zhuǎn)方向的影響。不然的話，飛機(jī)不用飛，在天空中懸停1天，就能環(huán)繞地球一周了。 不過，雖然地球自轉(zhuǎn)沒有直接影響到飛機(jī)的飛行速度（科氏力的直接影響較小），但是，地球自轉(zhuǎn)帶來的另一個(gè)變化，卻成為了影響飛機(jī)飛行速度的主要因素。 為了方便理解這個(gè)問題，我們先來了解兩個(gè)概念——空速和地速。飛機(jī)在空中飛行，具有一個(gè)相對于大氣的移動速度，這一速度也被稱之為空速。對應(yīng)的，飛機(jī)相對于地面的速度就是地速。為了保證飛機(jī)在大氣層中平穩(wěn)飛行，飛機(jī)需要保持穩(wěn)定的空速。因此，此時(shí)的地速就相當(dāng)于空速和風(fēng)速的疊加。不難理解，順風(fēng)時(shí)飛機(jī)地速更高，逆風(fēng)時(shí)地速更低。
盛行西風(fēng)帶 圖源Wikimedia Commons 而在空氣熱量交換和地球自轉(zhuǎn)引起的地轉(zhuǎn)偏向力共同作用下，地球的副熱帶高壓帶和副極地低壓帶之間，也就是中緯度地區(qū)，形成了一片西風(fēng)帶（Jet Stream）。而急流中心位于200hPa氣壓面的平流層中，正是大部分民航飛機(jī)所在的高度，這里風(fēng)向水平，飛機(jī)相對不顛簸。因此，中緯度地區(qū)平流層常年刮著穩(wěn)定的西風(fēng)，順著西風(fēng)方向從西往東飛自然會節(jié)省更多時(shí)間。 2007年平均的200hPa風(fēng)場（矢量）和風(fēng)速（填色），來自NCEP 風(fēng)有那么大嗎？還真有，高空平流層的風(fēng)速通常在20-50m/s，飛機(jī)在高空巡航真空速約230-250m/s，如果我們按照240m/s的真空速和30m/s的風(fēng)速來算，以北京和倫敦為例，如果不考慮往返航線的差別，按照相同的距離8175km計(jì)算，順風(fēng)飛行時(shí)間約為8.4小時(shí)，而逆風(fēng)則需10.8小時(shí)，相差一個(gè)多小時(shí)。距離越長，風(fēng)速帶來的影響也越大。 圖源 Wikimedia Commons 盛行西風(fēng)帶來的影響在長途國際航班上較為顯著。而對于國內(nèi)短途航班，除了受到盛行西風(fēng)的影響，飛機(jī)飛行時(shí)間更多受到航線規(guī)劃和航空管制的限制。機(jī)場流量相對較小時(shí)，飛機(jī)在空中等候時(shí)間短，因而飛行時(shí)間也相對較短；而當(dāng)航班出現(xiàn)在高峰起降時(shí)段，空中排隊(duì)時(shí)間長，飛行時(shí)間當(dāng)然也更長一點(diǎn)。 圖源 C. Cagnin 不是所有旅途都一路順風(fēng)，下次遇到逆風(fēng)時(shí)，不妨抓住多出來的時(shí)間，好好享受飛行的樂趣吧。 |
