为什么飞机的往返飞行时间不一样？

逆水行舟，不进则退

——梁启超

去洛杉矶访学，来回坐的都是东航。有过国际旅行经历的朋友可能已经细心地发现了往返的航行时间不一样：去程约12个小时，而从洛杉矶返程则接近14个小时。

为什么有近两小时的差别？当时家庭成员也有疑问，但我并未能给出合理的解释，一直将该问题束之高阁。现在想起，对于一名科研人员，这真是一种极不可取的态度。

最近，正好在看行程问题，于是又回想起这个问题，该是给它一个交代的时候了。

在给出合理的解答之前，先说几种可能的解释。

解释1：往返的航线不一样？

飞机航线在地球上是两点间的球面距离（因为球面距离最短）。昍爸坐飞机的时候特地注意过，往返经过的路线基本一致，从上海到洛杉矶的飞行距离约为10500公里。

解释2：往返飞机的速度不一样?

同为东航的波音777大飞机，两者的飞行速度应该不会有差别。

解释3：地球自转的影响？

“一个顺着地球自转的方向飞，一个逆着地球自转的方向飞，飞行距离就不一样了。所以一个时间长，一个时间短。”

这个解释赫然出现在了百度作业帮的优质答案中。对此，昍爸表示很无语。显然，给出这个答案的朋友并未理解*“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”的真正含义。地球在转，飞机即便停着，也以地球同样的速度在转，相对于地球的速度为0。飞机相对于地球飞行的距离和速度可不会因为地球的自转而发生改变。打个比方，在奔驰的列车上，你向前跳和向后跳，可不会因为你朝着列车前进方向跳，你跳的就更远（相对于列车）。

那么，究竟是什么造成了这两小时的差距呢？答案是风。好吧，我承认早已把中学的地理知识还给了老师。原来，在北半球的中纬度，无论高低空常年都盛行西风。从上海往洛杉矶，正是从西往东飞，因此是顺风，而返程则是逆风。

风的力量有这么大，居然能让飞行时间差了两个小时？我们来简单估算一下吧。

西风带上1万米高空的西风有个专有名词叫Jet Stream，Stream就是我们通常说的水流的意思。小学里的顺水行舟和逆水行舟问题是行程问题中的经典问题，该问题里的几大要素是：

逆水速=船速-水流速

顺水速=船速 水流速

静水速=船速

路程=速度×时间

飞机在Jet Stream中飞，可以简单地将Jet Stream看成河流，飞机看成船。空中风速约为130千米/小时，风从西向东吹，但会向南或向北偏转，也就是会形成西南风或西北风。

一般来说，飞机真空的巡航速度为850千米/小时左右，风速按照130千米/小时的风速来算，则去程需要：10500/(850 130)=10.7小时，返程需要：10500/(850-130)=14.6小时。

考虑到飞行方向并非和风向完全一致，因此实际去程的速度要小于980千米/小时，而返程速度则大于720千米/小时，这样，结果就和实际的航行时间比较吻合啦。

有没有觉得涨知识了？

最后，还是以一道题目结束本篇：

一艘货轮在甲、乙两个码头之间往返航行。逆水时，要航行9天9夜；顺水时，要航行6天6夜。假如水流速度始终是相同的，请问，这艘货轮如果在静水中航行，从甲码头到达乙码头需要几天几夜？

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