涨知识--地球自转会影响飞机飞行时间吗？

前两天出差的时候，做飞机去了一趟桂林。路上一直在想这个问题，自己感觉顺着地球自转的方向飞行时，飞行时间会缩短。
在网上看了好多相关资料后，实实在在的打脸，哈哈哈… …

首先，飞机飞行的时间与地球自转无关。这个问题挺有意思的。前几年网上有人说地球自转是假的，原因就是这个。事实上，当飞机在大气中移动时，整个表面和大气圈都是惯性系统。飞机总是有这个系统的惯性，飞机所谓的向某个方向飞行是基于这种惯性运动。当我们靠近地表时，这件事很容易理解。例如，我们的立定跳向东跳和向西跳的结果不会有什么不同。但是到了高空，就有点难以理解了，飞机飞到几公里高空，保持了几个小时，似乎早已脱离了地球的控制。要理解这个问题，建议先看看之前回答过的一个问题，为什么蚊子可以在开动的车上自由飞行。在匀速运动的封闭车厢内，空气相对于汽车静止，蚊子可以自由飞行。对于我们整个大气圈来说，飞机就像封闭车厢里的蚊子，所以它也可以自由飞行。这就是开头所说的，整个地球和大气层都是惯性系统。地球惯性系统中的任何物体都受到这种惯性的影响，但我们通常只讨论相对于表面的运动，而忽略了其中包含的旋转。

然而，大气圈比封闭车厢内的空气要复杂得多。大气层中有复杂的气流，这也是惯性上空气的额外运动，这将真正影响飞机的飞行。因此，即使飞行距离相同，不同地区和纬度的时间也会有所不同。

一点简单的补充。在思考这个问题时，我们不能认为空气是静止的。大气圈中的气体与地球一起旋转，这也是这个问题的关键。如果没有大气，可以用地球引力计算，飞机的速度不可能在这样的高度下绕地球飞行。有人提到卫星问题，卫星逆转和顺转是不同的，卫星发射通常是顺转方向发射以节省燃料。但这与这个问题并不矛盾，主要是因为我们通常所说的卫星速度相对于地心，而飞机速度相对于地表。

那问题又来了，为什么航线一样的情况下，飞行往返的时间会有不一样的情况呢？

答：经常乘坐飞机的旅客朋友肯定会有这样一种疑惑：乘坐同一航线的飞机，来回飞行时间却不一样，有时甚至相差很多。比如，坐飞机从成都到上海的航班需要2.5个小时，但是从上海到成都却要3.5个小时。这是为什么呢？

最直接的原因是风向。飞机在大气环境中要保持一个相对空气的速度飞行，即“空速”。而同时空气也是在运动的，这意味着在顺风中飞行时，飞机的实际速度就是空速加风速，逆风时候恰好相反。相同距离的飞行，顺风和逆风所需的时间相差很多。我国处在中纬度地区，风向一般是自西向东，风速冬春大，夏秋小。所以，从祖国西南部的成都往返东部的上海，飞行时间就会有差异，在冬季，时间差就更为明显。

我们不妨做个假设：

成都到上海直线距离1618千米，客机高空巡航真空速大约850千米/小时（各机型有差异）。
　　西风带上1万米高空的空中风大约是130千米/小时，（补充：高空风速极快，甚至可以高达60米每秒）那么：

从成都飞上海：
　　1618÷(850+130)≈1.7小时
　　从上海飞成都：
　　1618÷(850-130)≈2.3小时
　　这一来一回就差了0.5小时了。

当然以上只是举个例子，空中距离只会比直线距离长，而且飞机不会一直只在这个高度层飞行，空中风变化很大，所以这个时间不具参考性。
　　其他的因素，比如飞机巡航速度，航路有无直飞，相对于风这个因素都要小多了。

此外，航路也是影响飞行时间的重要因素。一般来说，为了飞行安全，飞机之间除了有高度差、时间差外，在水平方向上也要拉开差距。不同的航线可能在航路上有差异。此外，如果飞机在空中飞行时遇到雷雨、浓积云等特殊天气情况，就要绕道飞行以避开可能出现的危险，这也可能导致同一条航线往返时间的不同。

参考文献：
为什么同一条航线，飞机的往返时间会不一样？