这是一个关于飞机飞行方向的问题,我们知道飞机在飞行过程中主要的成本消耗就是燃油,为了节省燃油,一方面飞机会上升到10000米左右的巡航高度,这一高度空气密度较小,天气晴好,利于飞机飞行,同时一般飞机会保持800至1000千米每小时的巡航速度,以降低燃油的消耗。那么,另外一个影响燃油消耗的因素就是飞行距离了,飞行距离越短,燃油消耗就会越少。
比如我们从中国上海乘飞机飞往美国洛杉矶,那么最短距离该怎么样飞行呢?这类问题之所以会出错,是因为我们对于“上海”和“洛杉矶”的空间位置关系,是建立在地图的基础上的,也就是我们熟悉的平面地图,在地图上我们看到两个城市间的最短距离就是两者的连线,从而以为飞机也是按照这个方向飞行的。但是实际情况却不是这样的,由于我们地球是一个球体,所以上海和洛杉矶是地球球面上的两个点,而地图是经过投影画出来的,也就是会发生变形,一般来说我们平常所用的世界地图,纬度越高变形越大。
地球是一个近似正球体的“三轴椭球体”,我们可以近似看成是一个正球体,那么在球面上两点的最短距离就是“大圆的劣弧”,所谓大圆就是指过球心的平面和球面的交线,那么从上海到洛杉矶的最短距离,其飞行的方向应该是经过“上海、洛杉矶和地心”三个点形成的平面和地表形成大圆的劣弧。简单来说,从上海飞往洛杉矶应该“先往东北飞,再往东南飞”,也就是往北极方向飞行。
具体来说,如果两地都在北半球或者南半球,且经度差不是180°,那么飞行的最短路径都是往所在半球的极点方向靠,假设都往东飞行,那么北半球应该为“先往东北,再往东南”,在南半球应该为“先往东南,再往东北”。不过如果经度差刚好是180°,那么,大圆就会经过极点,如果在北半球,最短飞行路径应该“先往正北,再往正南”飞行。如果两个城市在不同半球,比如从我国上海飞往新西兰的惠灵顿,那么最短路径的飞行方向为“一直向东南方向飞行”。
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