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为什么飞机要飞这么高?

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  图片来源:pixabay

  在万里无云的日子里,抬头仰望天空,如果运气好的话,你会看到飞机缓缓飞过。看起来,飞机似乎离我们很远很远。但实际上,这时的飞机还在向上攀登呢!它还要去到更远的高空。为什么飞机一定要飞得那么高呢?如果排除城市中高楼的因素,可不可以飞得低一些呢?

  首先,让我们来看看大气。我们的大气层分为五层。自下而上依次是对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。目前(在温带地区),飞机会在离地表约10千米的高空飞行,也就是平流层的底部。因为这里可以让飞机飞得更平稳。

  飞机满载旅客,首先要考虑的自然是安全。通常来说,那些影响地面的飓风,闪电,暴雨等,都发生在对流层。所以,飞机要穿过这里,抵达相对平静的平流层。平流层是地球大气层的第二层。这里几乎没有坏天气。

  比如,云朵看起来很可爱,像棉花糖一样!但它们却是飞机飞行的不利因素之一。听起来,在云中穿梭很有趣,但大气的能见度较差,飞行员会看不清周围环境;而且,云中的恶劣天气是难以想象的。积冰、雷击等都会给飞机的飞行带来危险。

  我们知道,无论是什么云,都是由水滴形成的。对流层的空气湿润,是形成云的好地方。而平流层就不一样了,那里非常的干燥,空气中含有很少的水蒸气。正因为如此,这一层基本看不到云。所以啊,几乎所有的云都出现在较低、较潮湿的对流层。因此,飞机喜欢在对流层的上面——平流层飞行。如果你坐飞机的时候仔细观察,就会发现云层都在飞机的翅膀下面,而你们正乘着飞机正翱翔在云端之上呢!

  毋庸置疑,所有人都不喜欢飞机晚点。当然,特别是对商业航空来说,速度更是飞机飞行的重要指标。平流层的空气较为稀薄,能够减少飞行中的阻力进而减少飞机与空气的摩擦。这能减少阻力,从而提高飞机的飞行速度。

  在我们生活的对流层,温度会随海拔的升高而下降。但在平流层中,情况却恰恰相反。那里的温度会随高度上升而上升。高温层在上,低温层在下,平流层中很少有对流出现,那里的空气相当稳定。因此,当飞机在平流层下部飞行时,能避开在对流层下面常见的湍流。

  除此之外,飞机的小“克星”——鸟类通常也难以飞到平流层的高度。所以,对飞机来说,在平流层中飞行是很安全的。

  当然,不是所有的飞机都在平流层飞行。对于一些重型机来说,飞得太高就要付出高昂的代价了。而且,根据不同的需求,不同的飞机有自己的最佳高度。例如一些军用飞机会在对流层的顶部飞行。况且,各个地区的大气分层也有所不同。比方说,中纬度地区的平流层就要比极地地区的更高一些。

  参考资料:

  http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%AF%B9%E6%B5%81%E5%B1%82

  http://science.howstuffworks.com/environmental/earth/geophysics/stratosphere.htm

  http://en.wikipedia.org/wiki/Stratosphere

  作者:董依明

  审稿:于颖卓,中科院地理科学与资源研究所博士