飛行路線與天氣的關係

香港人熱愛旅遊,經常乘搭飛機。你知道兩個城市之間最短的飛行路線並不是直線嗎?

地球的形狀大致為一個球體,乘搭飛機相等於在球體表面飛行,因此兩個城市之間最短的飛行路線並不是直線,否則有可能穿越地球表面,並不可能。

要找出兩個城市之間最短的距離,我們將兩個城市分別連線至地球中心,形成一個扇形,這個扇形在地球表面上的投影就是最短距離,稱為大圓距離(great circle distance)。

舉例,由香港前往美國洛杉磯並非由西向東飛,因為距離較遠。一般的飛行路線會先飛越日本上空,再接近俄羅斯的堪察加半島,然後飛越阿拉斯加再轉向西南前往洛杉磯(見圖)。

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上圖:往返香港及洛杉磯的一般飛行路線。
下圖:2014年9月26日洛杉磯飛往香港CX885航班的飛行路線。
(來源:FlightAware

飛行路線由航空公司內部的飛行簽派員(Aircraft Dispatcher)負責,他們會根據天氣、飛機性能、飛行區通告、沿途備降機場支援等等因素設計每一航班的飛行路線,而風是其中一個考慮因素。順風(tail wind)可減少燃油消耗及飛行時間,相反逆風(head wind)會增加燃油消耗及飛行時間。

秋季開始,北半球中緯度地區上空的西風逐漸增強,有時甚至會出現風速特別強勁的狹長帶,稱為急流(jet stream),風速可達每小時350公里以上,對飛行造成影響。

上星期由洛杉磯飛往香港的航班,採取西飛橫越太平洋的路線,較最短距離增加了700公里(見圖)。這是因為中緯度地區的西風突然增強並出現急流,假如採用正常的飛行路線,飛機長時間處於逆風,影響燃油消耗及飛行穩定性,因此採取較南的飛行路線。

順風飛行可以減少燃油消耗及飛行時間,但西風急流附近有時會出現不穩定的氣流,特別是晴空湍流(clear air turbulence,簡稱CAT)。顧名思義,晴空湍流出現時天氣良好,雷達上沒有降雨迴波,因此不容易被偵測,對飛行安全構成威脅。上星期由香港飛往洛杉磯的航班,即使順風飛行,路線亦比正常偏南。

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