高速氣流 飛機飛更快的秘密

高速氣流 飛機飛更快的秘密

文/陳韻涵輯
新聞故事:大西洋上空本月初出現「高速氣流」,讓跨大西洋長途航班縮短航程時間。

高速氣流又稱噴射氣流,是在高空上、圍繞地球的狹長高速氣流帶,集中在對流層頂或平流層,常出現於中高緯西風帶或低緯度地區的高空。

距離地面約7公里到12公里的高空,有微弱的亞熱帶高速氣流,而距離地表約10公里到16公里的高空則因中緯度高氣壓流向副極地低氣壓。前述風帶受科氏力影響,北半球風會向右偏轉,因而形成強勁的高空西風帶。

高速氣流的中心風速可達每小時200公里至300公里的偏西風,常伴隨強大的風切變化,水平與垂直風切改變會形成亂流,影響飛航安全。日本氣象學家大石和三郎1920年發現高速氣流,他當年在富士山附近的某個地點追蹤測定高層風速的氣球,結果發現當氣球升至對流層頂時便會加速飄移。

美國太空總署表示,在平靜的海平面標準大氣環境之下,聲音的傳播速度約為每小時1225公里。《美國有線電視新聞網》報導,美國往東飛越大西洋的客機在本月1日的24小時內,紛紛達到每小時1252公里最高速,比正常巡航速度平均每小時快320公里,飛行時間減少近1小時。

航班追蹤網站Flightaware數據顯示,阿聯酋航空從達拉斯飛往杜拜的222航班1日提早57分鐘降落,且在紐芬蘭海岸附近達到每小時1250公里的最高速。美國航空106號班機從甘迺迪機場飛往英國希斯洛機場,僅費時約6小時,期間經過紐芬蘭的最高時速達每小時1252公里。另有一架荷航貨機1日延遲4小時從邁阿密起飛,但飛抵阿姆斯特丹的時間,僅比表訂晚約2小時。

氣象學者莎拉‧唐克斯解釋,月初美國境內快速變冷導致風速加快,「美國的冷空氣擴大了美國陸地與溫暖大西洋上空的溫差,溫度梯度擴大造就溫差促成的氣流加速」。

不過,單憑高速氣流就能讓民航機以「超」音速飛行,這可就大錯特錯。

氣象學者達姆解釋,地面速度(ground speed)是飛機相對於地面固定地點的飛行速度,也就是從地面上看飛機飛行的速度,必須考量飛機的速度、風速、風向、氣流等。

空速(airspeed)則是飛機飛行期間,與其周圍空氣相對之速度。風速(wind speed)則是指空氣相對於地球某一固定地點的運動速率,日常感受到的空氣流動便是「風」。

史上曾有兩種真正的「超音速民航客機」,分別為英法聯合研製的「協和客機」,以及蘇聯的「Tu-144」飛機。這兩種超音速飛機1960年代晚期出現後,受到成本效益、環境汙染、突破音障的巨大噪音等因素影響,從未大量生產。Tu-144在1978年6月結束商業營運,協和飛機則在2003年11月26日正式退役。

原文出自《好讀周報》746期