航路上的地理

2016年5月，我们有幸成为学校师生访法团的成员，随团游学法国。在来去的航班上，不仅感受了时差、昼夜长短，在飞机上看日出、看天象，还通过屏幕显示实时“航路”信息（如同在十几千米高空俯视地球），了解所经地区的昼夜状况、地表景观以及飞机航线轨迹、实时航向、飞行高度、飞行速度、机外温度、目的地区时、到达时间、晨昏线等航路信息全体师生一致惊讶“航路”的神奇，对地理信息技术给人们生活带来的巨大便利惊叹不已。

感知“球面上两点之间的最短距离是经过这两点大圆的劣弧距离”。从巴黎到北京（都在北半球中纬度，纬度差别不大），飞机不是沿纬线圈向东到北京，而是先向东北经比利时、德国、波罗的海、俄罗斯圣彼得堡，到乌拉尔山北部，然后再向东南经西西伯利亚平原、蒙古到中国北京（如图1）。这样的飞行距离即是经过巴黎和北京的大圆劣弧距离，是巴黎到北京的最近距离。

感知大气的垂直分层。图1显示，当时飞机飞行的高度为11. 277 km、外界温度为-60℃、地速为900 km /h左右。由高中地理的学习知道，地球大气层自下而上分为对流层、平流层和高层大气，对流层大气以垂直运动为主，天气复杂多变，不适合高空飞行，因此飞机一般在以平流运动为主的平流层底部飞行（中纬度地区对流层高度或平流层起始高度为10～12 km），也就是在云层之上飞行（如图3）。同时，因为飞机飞行的实际距离（加上下的垂直距离）大于地面水平距x，所以飞行速度不说“时速”，而称“地速”，更有现实意义。

在对流层大气中，随海拔升高气温降低，每升高1 km，温度降低6℃。所以在一万一千多米的高空，温度比地面低近七十度，也就不难理解“外界温度为-60℃”了。我们看到飞机下面的白云，实际都是水汽凝结成的冰晶。

感受高空西风对飞机飞行时间的影响。北半球中高纬度高空常年吹强劲的西风，风速可以达到200km/h，甚至更高。如果在北半球从西往东飞行，是顺西风飞行，速度要快些。从巴黎返回北京时，飞机的地速一般在850～960km/h（屏幕显示，下同）；而前往巴黎时，是从东往西飞行，逆风，飞机的地速一般在830～910km/h。所以同样的两地之间，向东返回用时较少。

感知时差问题。到巴黎时，我们的手表时间（北京时间）是下午一点多，可巴黎才刚刚出太阳，凉意正浓；同样，从巴黎回北京，到北京时手表时间（巴黎时间）正值午夜零点左右，而北京已是阳光灿烂的早晨。这是因为法国采用东一区区时，与北京时间东八区区时相差七个小时，而5月份法国已开始使用夏令时，因此两地时差最终相差6小时。

感受昼夜长短的地区差异。去法国时，正值5月中旬。当飞机飞到乌拉尔山北部时，屏幕显示当地时间为凌晨2：00左右，但飞机舷窗外依旧阳光灿烂，除飞机海拔高的因素，就是较高纬度地区夏天白昼更长的缘故。同时，也感知了飞机向西飞时机上人员经历的昼夜交替周期比实际长的现象。例如，从上海到巴黎时，北京时间午夜零点多起飞，飞行十二小时到巴黎，黑夜才刚刚结束。

感知地理信息技术在航行中的应用。地理信息技术包括遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）。飞机上的实时航路（3D Maps呈现）就是地理信息技术在飞机航行中的综合运用。实时地面景观获取，主要是遥感技术（RS）的功劳，如图2（航行中实时地面景观，我国西北部荒漠景观明显）；实时飞行航向、高度、速度及轨迹等，主要是全球定位系统（GPS）的功劳；实时及预测信息的综合呈现主要借助了地理信息系统（GIS）。

仅在航班上，我们就感受了“学而时习之，不亦说乎”的兴奋，也深深体悟了“读万卷书”，更要“行万里路”的道理。作者单位：山东省临沂第三十九中学2015级 （276005）