لماذا الطيران شرقا أسرع من الطيران غربا؟

إذا كان المرء سيسافر من نيويورك إلى لندن ، فسيستغرق الأمر عادةً حوالي 6 ساعات ، ولكن عندما يسافر من لندن إلى نيويورك ، سيستغرق الأمر وقتًا أطول قليلاً. في حالة السفر بشكل متكرر ، سوف يدركون أن الطيران من الشرق إلى الغرب يستغرق وقتًا أطول قليلاً من الطيران من الغرب إلى الشرق. هناك سبب وراء هذه الظاهرة ، والذي ينبع من دوران الأرض وحركة الرياح على ارتفاعات عالية المعروفة باسم التيارات النفاثة . تدور الأرض من الغرب إلى الشرق ، مما قد يبدو منطقيًا أن السفر من الشرق إلى الغرب سيستغرق وقتًا أقل نظرًا لأن المرء يسافر نحو وجهته التي تتحرك باتجاههم بشكل متساوٍ نتيجة دوران الأرض. ومع ذلك ، فإن الواقع هو عكس ذلك في الواقع. يكون أسرع عندما يسافر المرء شرقا من السفر غربا.

الفرق في سرعة الدوران

الأرض عبارة عن كرة ، وهذا الشكل له تأثير كبير على العديد من الظواهر الطبيعية مثل الأحوال الجوية ، والمواسم ، ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، وأوقات الطيران وغيرها الكثير. نظرًا لأن الأرض عبارة عن كرة ، فإن مناطق مختلفة من الكوكب تدور بسرعات مختلفة ، وعندما يبتعد المرء عن خط الاستواء باتجاه القطبين ، تنخفض سرعة الدوران. عادة ، يمر المرء على طول خط الاستواء بسرعة دوران أعلى لأنه يجب أن يغطي مسافة أطول من الأجزاء الأخرى من الأرض. الأرض كوكب صلب وتدور حول محورهامرة واحدة كل 24 ساعة ونظرًا لشكلها الكروي ؛ هذا يعني أن الأرض تدور عند خط الاستواء أسرع مما تفعل في المواقع الأخرى. يبلغ محيط الأرض عند خط الاستواء حوالي 24،855 ميلاً ، وبما أن الأرض تستغرق 24 ساعة لإكمال دورة واحدة ، يتم الحصول على السرعة عند خط الاستواء بقسمة المسافة على الوقت ومن ثم إعطاء السرعة عند خط الاستواء بحوالي 1036 ميلا في الساعة. عند خط عرض يبلغ حوالي 40 درجة شمالًا ، وهو ما يتوافق مع مدن مثل أوهايو وكولومبوس وفيلادلفيا ، يبلغ محيط الأرض على طول خط العرض هذا حوالي 19014 ميلاً. بتقسيمه على 24 ساعة يعطي سرعة دوران تبلغ حوالي 792 ميلاً في الساعة. بينما في القطب الشمالي حيث المسافة حول الأرض صفر ، فإن تقسيمها على 24 ساعة سيعطي سرعة صفرية.

السفر شرقا أو غربا

تستغرق الرحلة من نيويورك إلى لندن عادةً حوالي ست ساعات ، ولكن عند العودة من لندن إلى نيويورك ، سيستغرق الأمر وقتًا أطول بكثير من 6 ساعات. هذا المفهوم شائع لجميع الرحلات الجوية التي تسافر من أي اتجاه شرقي إلى الغرب وتستغرق وقتًا أطول مقارنة برحلتين تسافران من أي اتجاه غربي إلى الشرق. تم اكتشافه لأول مرة في عام 1952 عندما طار قبطان خطوط بان أمريكان العالمية بدون توقف من طوكيو إلى هونولولو. قللت الرحلة المباشرة من وقت السفر بمقدار 7 ساعات من وقت السفر المعتاد. يرجع السبب في أن الرحلات الجوية تستغرق وقتًا أقصر للانتقال من الشرق إلى الغرب إلى التيارات الهوائية المعروفة باسم التيارات النفاثة.

التيارات النفاثة

التيارات النفاثة هي التيارات الهوائية على ارتفاعات عالية والتي تتولد عن دوران الأرض مع تسخين الهواء الجوي ، وعادة ما تكون رياح غربية. توجد في التروبوبوز ، وهو الحد الفاصل بين طبقة الستراتوسفير والتروبوسفير ؛ إنها المنطقة التي تحدث فيها جميع أنماط الطقس على الأرض تقريبًا. يتراوح التروبوبوز بين 6 و 11 ميلاً فوق سطح الأرض أو ارتفاع حوالي 30000 قدم. تكون التيارات النفاثة أكثر وضوحًا خلال فصل الشتاء عندما تصل سرعتها إلى أكثر من 275 ميلًا في الساعة ، وهو الوقت الذي يكون فيه الاختلاف في درجة الحرارة بين كتلة الهواء الدافئ والبارد في أعلى مستوياته. غالبًا ما يبلغ طول التيارات النفاثة آلاف الأميال ولكن يمكن أن يصل عرضها إلى مئات الأميال وسمكها بضعة أميال.

كيف تؤثر تيار نفاث على الرحلات الجوية

ستختلف أي رحلة عبر الطريق عبر الأطلسي بشكل كبير في الوقت الذي تستغرقه لتغطية الطريق. رحلة باتجاه الشرق على سبيل المثال من أمريكا الشمالية إلى أوروباعادةً ما يستغرق وقتًا أقصر مقارنةً بالرحلات التي تتحرك في الاتجاه المعاكس وهذا نتيجة لعامل الدفع للتيار النفاث. الطائرة التي تطير إلى الاتجاه الشرقي من الغرب تحملها التيارات النفاثة المتدفقة ، ونتيجة لذلك ، فإنها توفر الوقت والوقود أيضًا. يتم تدريب معظم الطيارين على تقليل سرعتهم عندما تكون الرياح في مصلحتهم لتوفير الوقود. يحقق تيار شمال الأطلسي النفاث ذروة شدته خاصة بين يناير وفبراير عندما يكون الاختلاف في درجات الحرارة أعلى بين خط الاستواء والقطب الشمالي. تحلق في الاتجاه الغربي عبر المحيط الأطلسيخاصة من أوروبا إلى أمريكا الشمالية يمكن أن تستغرق وقتًا طويلاً بشكل ملحوظ خاصة عندما يكون التيار النفاث في ذروته يتدفق من الغرب إلى الشرق. لهذا السبب ، تتخذ الرحلات مسارًا غير عادي من خلال الطيران بالقرب من جرينلاند بدلاً من التوجه مباشرة إلى الغرب عبر المحيط الأطلسي.

أطول رحلة في العالم

يعد من نيويورك إلى هونج كونج أحد أطول خطوط الطيران في العالم . ومع ذلك ، عند اتخاذ هذا الطريق ، لا يطير الطيار مباشرة غربًا فوق أمريكا الشمالية والمحيط الهادئ ، ولكن بدلاً من ذلك ، يتجهون شمالًا وينحرفون لأعلى فوق القطب الشمالي ثم ينقلبون فوق روسيا والصين ثم أخيرًا إلى هونغ كونغ. والمثير للدهشة أن هذا هو أسرع طريق ويقصر وقت السفر بحوالي ساعتين. في البداية ، كانت شركات الطيران تحلق فوق القطب الشمالي لفترة طويلة ، وفي عام 1998 بدأت الخطوط الجوية في استخدام المسار العابر للقطب ، والذي أصبح شائعًا الآن. أصبح الطريق شائعًا في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين نتيجة لروسيا فتح مجالها الجوي مع تحرير الاتفاقيات الثنائية ، وزيادة الطلب على الرحلات الجوية الدولية من الصين وإليها.