你是個常搭飛機的人嗎?如果你曾搭過長距離的航班,因為太無聊而玩起飛機上的小螢幕,可以在上面找到你現在飛行的位置,但為什麼看起來都是曲線啊,感覺整個大繞路啊,機長是要讓我們飛去哪啊!!!!!

大家都知道,兩點之間最短的距離是直線,但是身處在球面上,最短距離可不是直線,而是曲線。
在切西瓜時,你可以切出很多圓,但是若要切出面積最大的剖面,非得從西瓜球心通過不可,而此時這條「大圓」上的弧線,正是球面上的最短弧線。
把上述切西瓜的道理應用在地球上的最短距離,這種通過球心,且將球體平分成兩個相等的半球的圓圈線,叫做「大圓航線」(Great Circle Route),但地球並非完美的球體,所以這也只是大略粗估的一種方式。而地球上所有的經線都是大圓線,緯線則只有赤道而已。


其實在很早之前,人們就已經知道大圓航線是最為省時的航線,但一直到1990年代才開始採用。
為什麼呢?主要是因為若要往來於歐洲、亞洲與美洲之間,這些距離較短的大圓航線大都需要經過前蘇聯的領空,而在1990年代之前,前蘇聯的領空一直是封閉的,除非你想抱著被打下來的決心飛過去,但這風險實在太大,大家寧願多繞點路也不要冒險。
除了領空沒有開放之外,1990年代之前,一般民航機的續航能力,也不足以飛越北極以及俄羅斯北部的一大片荒蕪地區,而且這些地方也沒有可用的備降機場,能供緊急情況下降落,因此在當時,來往亞洲與北美洲的飛機,會取道北太平洋,並在阿拉斯加安克拉治(Anchorage)中途停站加油。
而在前蘇聯解體後,其領空也逐漸開放。從下圖可以看見1990年代過後,飛行航線的變化。

不過,北極航線的使用也絕非必需,從亞洲往返北美洲西岸的航班,一般並不使用北極航線。航線通常會經過日本領空,取道較南的北太平洋,再從加拿大或美國西岸進入北美洲。
如果各位讀者對高中地理還有一些印象,應該還記得北太平洋的西風帶,盛行西風,可以讓飛機順著西風飛行,節省的燃料與時間甚至還優於使用北極航線。
台灣桃園-美國洛杉磯,可以看到原本的預計航線,但實際航線卻較偏南,這跟北太平洋西風帶強勁,可藉由西風吹送以減少燃料耗損,實際上可以比走完全的大圓航線還要省時省能。 圖片來源:FlightAware
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