地球自轉會影響飛機飛行嗎?從西向東和從東向西飛,哪個耗時更短?

2020-11-22 騰訊網

為什麼地球自轉對從東向西或從西向東飛行的時間沒有影響？

地球的自轉是否會影響從東到西駕車所需的時間，或者影響從西到東駕車所需的時間？從東到西穿過臥室和從西到東花的時間是不是不一樣？

(圖源：手機新浪網 圖解：地球自西向東自轉)

為什麼你認為地球自轉會影響飛機的飛行距離？赤道上，一架停在跑道上的飛機以每小時1600公裡的速度向東移動，而它下方的地面也以相同的速度移動。若非如此，地面就會以極快的速度向後移動。當飛機起飛並開始飛行，它仍然有每小時1600公裡的初速度，就像地面一樣。

（圖源：無限飛行亞洲站 圖解：飛機起飛時已經帶有地球自轉的速度）

如果你認為這個每小時1600公裡的初速度消失了，你認為是什麼力量影響了它？牛頓第一運動定律告訴我們：「……運動中的物體以勻速向同一方向運動，除非它受到不平衡的力的作用。」為了讓這個運動消失，需要一個力。

如果有這種力量，你在空中跳一秒鐘，它會對你起作用嗎？如果你在空中跳躍並停頓一秒鐘，這個力消除了你在移動的地面上保持靜止時每小時1600公裡的速度，那你會在距起跳點約450米的地方著陸。這種事顯然不會發生。

如果一股來自地面的力量在你想要靜止不動時讓你以每秒450米的速度向前移動，這股力量豈不是會對你的腳底施加巨大的壓力？

地球是旋轉的。地球周圍的大氣與地球一起旋轉。地面、水中和空中的一切都隨著地球以相同的速度旋轉。

能影響東西相對於西東飛行時間的是由科裡奧利效應引起的盛行風，而科裡奧利效應又因地球自轉產生。在某些緯度上盛行風向西，而在另一些緯度上盛行風向東。

（圖源：百度文庫 圖解：地球上的風帶）

既然地球在自轉，那麼飛機從東到西或從西到東飛行花費的時間相近？ 它不應該在其中一個方向上更快嗎？

當我還是個孩子的時候，我坐在車裡，車以每小時100公裡的速度在高速公路上行駛。這輛車裡有一隻蒼蠅。

我問媽媽：「蒼蠅怎麼能飛這麼快？」媽媽回答：「蒼蠅的飛行速度不如我們開車快，但車內的空氣在推著蒼蠅前進。」

這和天空中的飛機是一樣的。當地球旋轉時，飛機在與地球一起移動的空氣中飛行。但在這裡它變得更加複雜：

風的方向並不總是與地球自轉方向相同。在長距離飛行時，也可能利用風力來提高飛機速度。但只有在特定的區域時才能做到這一點。例如，信風位於赤道附近，從東向西吹。因此，沿赤道飛行的飛機從東向西的速度要比從西向東的速度快。當一架飛機在西風帶中飛行時，從西向東的速度會更快。

（圖源：sohu 圖解：飛機在空中飛行）

與其他人所說的相反，向東飛行比向西飛行需要更長的時間。

造成這一現象的原因叫做科裡奧利效應，它只適用於旋轉參照系。

（圖源：cnstedu 圖解：科裡奧利力）

這就是為什麼開車和扔球，或者在航行中步行的例子不適用於空中飛行的原因。它們都不是旋轉的參考體。

大氣中的空氣確實是與地球同步旋轉的，這就是航行速度沒有不同的原因，但它與旅行的長度沒有關係。

如果不考慮急流之類的因素，假設你在一個完全靜止的氣團中飛行，如果飛行員以相同的速度飛行，那麼從紐約飛到洛杉磯的耗時會比從洛杉磯飛回紐約的時間短。但地面速度會與空中速度有所不同。

當你從紐約向西飛行時，由於地球的自轉，洛杉磯會離你越來越近，反之亦然。當你前往紐約市時，洛杉磯在不斷遠離你。

你沒有注意到的因素是飛行員有自己的時間表和飛行計劃。如果單程需要4個小時，他們會調整飛機的速度，讓他們在4小時內到達目的地。這樣做是因為登機口必須空著等待你，空中交通管制要求飛機在某個時間必須到達，還必須考慮其他航班……等等。

在現實世界中，加上移動的氣團和急流的影響，北美上空有時可以使向東飛行更快（或更省油），科裡奧利效應的影響在飛機噪音中消失了，但它仍然真實地存在著。

事實上，狙擊手在用長槍進行射擊時同樣要考慮到這一點。當狙擊手向北、東、南或西射擊時，必須考慮到這個事實：子彈在空中的幾秒鐘內，由於地球的自轉，目標會移動幾英尺。幾英尺不算多，但如果你不把它考慮進去，它足以讓你錯過目標。

參考資料

1.維基百科全書

2.天文學名詞

3. K君- forbes

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