摘要：您是否曾想过，为什么传单和地图上的飞行路线看起来是弯曲的？尽管少数人可能会对此提出异议，但原因很简单——地球不是平的。它是一个球体，当将地球上的路线以 2D 形式投影到平面纸张上时，会出现某些不准确之处。与此同时，从欧洲飞往东亚和反之亦然的航班现在已经形成了另
您是否曾想过，为什么传单和地图上的飞行路线看起来是弯曲的？尽管少数人可能会对此提出异议，但原因很简单——地球不是平的。它是一个球体，当将地球上的路线以 2D 形式投影到平面纸张上时，会出现某些不准确之处。与此同时，从欧洲飞往东亚和反之亦然的航班现在已经形成了另一种弯曲路线——绕过俄罗斯领空的路线。当然，由于地缘政治原因而改变飞行路线并不是什么新鲜事，任何在邻国封锁期间关注卡塔尔航空往返多哈航班的人都知道这一点。让我们仔细看看“常规”飞行路线的曲率及其影响因素，以及一些冲突引起的偏离路线的示例。
要了解飞行路线，我们需要了解一些地理知识，所以请耐心听完。大圆是地球表面上的一个圆，其圆心和半径就是地球本身。大圆是导航的重要组成部分，因为地球表面两点之间的最短距离是连接这两点的大圆的最短弧。赤道是一个大圆。它从东到西，将地球分为两个半球。
地球也由经线和纬线组成。经线是连接南北的半大圆，而纬线则是平面与赤道平行的小圆。还有一条本初子午线。这是定义经度的基准。它穿过英国格林威治皇家天文台。因此，它也被称为格林威治子午线。
图片：牛津 ATPL
看看纬度和经度，任何一点的纬度都是从赤道到该点沿子午线测量的角距离。任何一点的经度都是本初子午线和通过该点的子午线之间沿赤道弧线的较短距离。
纬度和经度都是以度和分来衡量的。纬度和经度大多以坐标来表示，其中纬度代表南北坐标，经度代表东西坐标。
早期，为了制作地图，人们会将地球的比例模型包裹在一张纸的圆柱体上，纸的比例尺位于赤道处。然后，光源照射模型。之后，圆柱体被开发出来，用来制作平面地图。
平面地图对早期的水手和航海家来说非常有用，因为只要在地图上从 A 点到 B 点画一条直线，就只需测量一个方位。这个方位在整个航线上保持不变，这使得导航更简单、更容易。平面地图上的这种直线称为航向线。航向线是一条以相同角度与所有子午线相交的线。
照片：阿尔维斯加斯帕（Alvesgaspar）来自维基共享资源
16 世纪，一位名叫 Gerhard Kremer 的航海家意识到当时使用的平面地图是沿南北方向延伸的。他发现，按上述方法投影时，南北和东西的比例尺不同。他发现，南北比例尺与纬度正切 (tan) 成正比，而东西比例尺与纬度正割 (1/cos) 成正比。因此，他所做的很简单 - 他调整了纬线的位置，使它们的比例尺与纬度正割成正比，与东西比例尺相匹配。
照片：来自 Wikimedia Commons 的公共领域
在解释大圆时，有人说大圆在球体上给出最短的路线。因此，使用平面地图飞行的恒向航线给出的路线更长，这不是最有效的旅行方式。想象大圆路线的最简单方法是想象将一根绳子放在球形物体上。绳子代表大圆。
如上一段所述，使用平面地图，人们可以沿着一条轨道到达目的地。当人们过去使用指南针等较简单的导航系统旅行时，这非常有用。
然而，由于地球是球体，使用将地球表示为平面的图表并不能获得最佳结果。地球上的经线从赤道开始逐渐汇聚，这使得大圆航线在每次经过经线时都会改变其轨迹。
会聚度是在给定纬度处测量的两个选定子午线之间的倾斜角。在赤道处，会聚度为零，因为没有子午线倾斜。在两极，会聚度达到最大值。这给出了正弦纬度关系。会聚度公式如下：
收敛 = 经度变化 x 正弦平均纬度
以下是一个例子：
飞机从 36N 015E 飞向 42N 007E。本例中，平均纬度为 39N，经度变化为 8 度。将这些数据代入公式：
收敛 = 经度变化 x 正弦平均纬度
= 8 x sin（39 度）
= 5.03 度。
图片：牛津 ATPL
从图中可以看出，从 36N 015E 到 42N 007E，方位从 300 度变为 295 度。如上计算，变化了 5 度。因此，经度每变化一度，方位就会有所不同。使用旧时的导航设备，计算大圆航线将是一场噩梦。
照片：DLR 德国航空航天中心通过 Flickr
如今，飞机的导航主要由计算机完成。飞机上的 IRS 和GPS在飞行管理系统的帮助下，可以快速计算出飞机穿越不同子午线时方位的微小差异，从而使飞机能够保持在最有效的大圆航线上。
主要原因是它们简单易用。即使是飞行员也会在赤道附近受地球辐合影响较小的地区使用墨卡托航图。在平面纸上投影地球也比使用地球仪更容易。在墨卡托航图上，航向线是直的，因为它以相同的角度切割所有子午线。
在平面地图上，恒向航线呈直线，而大圆航线则是曲线。图片来源：ESRI
但是，大圆航线以曲线表示，因为大圆经过每个子午线时其方位都会发生变化。因此，飞行路线在平面地图上是弯曲的。它们显示的是飞机在球形地球上飞行的实际路径。
地球仪上显示大圆和航向线时则相反。在这种情况下，大圆显示为直线，而航向线则显示为曲线。
图片来源： Geospatial World
墨卡托海图也严重失真。例如，格陵兰岛看起来和非洲一样大，尽管实际上格陵兰岛要小得多。非洲大约是格陵兰岛的 18 倍大。这些失真对实际导航的影响很小，因为路线和方位不依赖于它们。然而，它可以给航海者留下距离的错误印象。这在高纬度地区尤其明显。
地缘政治“曲率”现在我们已经了解了弯曲飞行路径的地理和导航原因，让我们花点时间看看地缘政治对机组人员可能需要采取的轨迹的影响。当然，这两个因素完全不同，但仍然可能使特定的飞行路径在跟踪器上看起来是弯曲的（在一种情况下，它是一个大圆；在一种情况下，它实际上是一条绕行路线，也可能由于地球的球形特性而弯曲……）。
一年多前，由于俄罗斯入侵乌克兰，欧洲领导人禁止俄罗斯航空公司在欧盟领空运营，俄罗斯也对参与制裁的国家的航空公司关闭了领空，以示报复。与此同时，来自“友好”国家的航空公司受到热烈欢迎，但欧洲的一个例外是塞尔维亚，它仍然维持着贝尔格莱德和莫斯科之间的直航（塞尔维亚不是欧盟成员国）。
因此，多家航空公司不得不调整航班时刻表，延长欧洲和亚洲之间的航班飞行时间。飞往亚洲北部的飞机必须走南部航线，经土耳其和中东飞行，或者必须经阿拉斯加飞越北极，而不是直接飞越西伯利亚。
在某些情况下，例如芬兰航空从赫尔辛基飞往东京的航班，这意味着要沿着与通常路线完全相反的方向飞行。AY62 的飞行路线也是“实际”弯曲飞行路线的一个例子。
照片：FlightRadar24.com
与此同时，在世界其他地区，以色列与邻国之间紧张局势的缓解意味着该国旗舰航空公司以色列航空现在将节省大量燃料，乘客在飞机上停留的时间也更少，如下面的比较所示。
您是否曾乘坐过由于空域关闭而导致飞行时间延长的航班？请在下方留言告诉我们。
来源：孟尝门下微湖客