有人說,飛機從西到東時間比較快?坐飛機從西往東飛比自東往西飛快是因為地球自轉?這個問題,很多業外人士都會覺得,地球是自西往東轉,所以飛機自西往東飛和地球自轉一樣,所以飛得快,這是明顯錯誤的!
一般飛行員怎麼說?
而一般的飛行員會這樣告訴你,飛得快慢和地球自轉沒有半毛錢的關系,都是因為西風的影響。
一般飛行員之所以這樣回答,是因為從物理原理上說,飛機和地球是處于同一個慣性系中,而地球的自轉是相對于太陽系這個慣性系,也就是說,相對于和地球處于同一個慣性系的飛機來說,地球是沒有自轉的。
好比在航行的輪船上,從船頭走到船尾和從船尾走到船頭的時間和距離都是一樣的。不會因為輪船行走的快慢,或者水流的快慢而有影響,這和在地球表面飛行的飛機一個道理。所以一般飛行員都會告訴你,因為高空有風的影響,從西往東飛是順風,所以飛得快,從東往西飛是逆風,所以慢。所以一般飛行員會說,飛機飛得快慢和地球自轉沒有半毛錢的關系!
資深飛行員給你解釋
其實,這飛得快慢和地球自轉真有幾毛錢的關系。
因為這個西風的産生确确實實和地球自轉有關系:
以北半球為例:地球的大氣層是和地球在一個慣性系中,西風的産生最初原因和地球自轉沒有關系。在冬天北半球中緯度地區,南邊的低緯度地區的地面溫度比在北邊的高緯度地區地面溫度高很多;在空中,由于不同溫度下,空氣壓力的遞減率不一樣,溫度越高的地方遞減越慢。也就是說,同樣的一萬米高度,在低緯度地區的大氣壓力比高緯度地區的壓力要大很多。流體力學的基本原理就是流體會從壓力高的地方向低的地方流動(所謂的水平氣壓梯度力)。也就是說---在北半球,在中緯度地區上空會産生一個從低緯度方向向高緯度方向,也就是從南向北的氣體流動,這就是我們所說的風。
由于地球是自西向東自轉的,地球上不同緯度相對于地球軸線(南北極連線)線速度是不一樣的,緯度越低,線速度越大。所以在北半球運動的物體都會向右轉(南半球左轉),這個就是和抽水馬桶的漩渦都往一個方向旋轉是一個原理。在物理學上我們就假想所有的運動的物體都受到一個右轉偏向的力,取名叫科氏力(Coriolis force)!
當由于氣壓的不同,風最初從低緯度往高緯度吹時,由于受到科氏力的影響,所以以後就會一直右偏,右偏,最後一直到所受的低緯度和高緯度之間的水平氣壓梯度力和科氏力大小一樣時,就不再偏轉,這時候的風大概也就從西往東吹了。
風的大小,決定于南北溫差的大小,所以在冬天中緯度地區上空都有很強的自西向東的風。而夏天,由于溫差不明顯,所以幾乎沒什麼明顯的風。
正确的說法
在冬天,當飛機從西往東飛時,因為空中有強的順風,所以飛得快。而産生順風的原因是因為原本由于南北溫差而引起的氣壓遞減率不一樣進而産生的自南向北的風受科氏力(由于地球自轉)影響被改向到自西向東吹。而在夏天,沒有大的溫差,也就沒有了最初自南向北的風、同樣也就沒有地球自轉的科氏力的影響,因為大家都安靜了。
在南半球,雖然科氏力是向左的,但是從赤道往極地是往南,左偏以後還是自西向東。所以同樣在南半球的冬天(我們的夏天)的時候,當有足夠的溫差而産生風的時候,從北至南開始的風,由于科氏力的作用,向左、向左、再向左,最後也是自西向東吹了。
來源:六高空乘學園
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