假如坐一飛機一直往高處飛,飛到多高的距離可以看到地球是圓的?

Z勉為其難666


根據人的眼睛所轉動的視角,能夠完整的觀測到地球圓的圖形,通過地球直徑計算,大約需要在離地球九百八十公里至一千公里的高度上,才能藉助陽光的反射,看清地球藍色圓形的輪廓。

那麼,我們地球上的飛機能飛多高呢?

戰鬥機:飛的最高的是蘇聯MiG-25,升高可以達到3萬米、最高速度3馬赫(就是3倍音速);

客機: 客機的飛行高度飛行線路緯度有關--在平流層飛,而平流層高度是1.2-5.5萬米,客機大概也就是這個高度吧,(可能飛行高度只有1.2-2.0萬米);

直升機靠得就是空氣而升高的,所以飛行高度就在空氣層裡,最多可能也就是5000米。

坐到飛機上,想看到地球的圓形輪廓,大家計算一下,是否可以?


老賀故事


一般情況下,如果坐飛機一直往高處飛的話,大概在飛行高度約12000米高空,可以看到地球的完整曲率,這個高度差不多可以看到地球是圓形的,這需要相當寬的視野(即60度)和一個幾乎無雲的地平線。事實上,雲、山脈等阻擋的影響意味著我們很少能看到那種完全平坦的地平線。這個僅僅只能看到地球的一部分,我們知道如果在月球上,可以看到地球是一個完整的圓盤,如果要看到完整的地球,那需要離開地球最小距離是多少呢?在國際空間站上事實上並不能看到完整的地球,國際空間站的軌道高度為近地點347公里,遠地點360公里(平均值約為353公里),這個高度從空間站無法看到地球是個完整的球體。

我們來計算一下,看一下具體離地球有多遠,才能看到地球成為一個完整的球體。人類的視野在水平和垂直方向上都大約是120度。如果我們構建一個直角三角形,其中一個角是60度(120度的一半),“d”是到地球的距離,“r”是地球的半徑,那麼d=r/tan(60)=6371 km/1.732=3678 km,這說明你必須離地球3678公里,才能看到地球是一個完整的球體。


環球科幻


地球是一個球體,但由於地球很大,我們看到的地球是平的,看不出地球彎曲的弧線。那麼,需要在多高的地方,才能看出地球是圓的呢?

事實上,如果去到海邊眺望遠方,可以看出地球是圓的。如果地平線後方有一艘船像觀察者駛來,那麼,觀察者先會看到船的上半部分。隨著船隻的接近,觀察者才能看到船的下半部分。古希臘人最早就是通過這樣的方法推導出地球是圓的。

不過,上述方法是間接的。如果要直接看出地球的弧線,需要在多高的地方呢?在珠穆朗瑪峰或者巡航的飛機上能看得出來嗎?

事實上,即便站在世界之巔的珠峰也無法直接看出地球的弧線,這個高度還不夠高。或者在距離地心最遠的欽博拉索山,也是看不出。

而在巡航高度大約1萬米的飛機上,也難以看出地球的弧線,其中一個原因是山脈和雲層會阻擋視線,使我們看不到那種完全平坦並且曲率最明顯的地平線。還有一個更主要的原因是高度仍然不夠高,與大約6400公里的地球半徑相去甚遠。只有在飛越廣袤的沙漠和海洋,並且觀測條件非常好的時候,才有可能看到輕微的地平線彎曲。

在2012年,當Felix Baumgartner從3.9萬米的空中跳下來時,從照片中可以看到明顯的地球弧線。但這並非真實的情況,照片中的地球弧線是廣角鏡頭拍攝造成的畸變所致。

根據NASA的說法,到了距離地面大約100公里的地方,才會看到明顯的地球弧線,這個高度剛好是太空的分界線。到了軌道高度400公里的載人飛船上,可以很好地觀測到地球表面的曲率。

如果按照人眼最舒適的水平視角為124°來計算,那麼,在3400公里之外的地方,觀察者可以很好地看到完整的地球。


火星一號


假如坐一飛機一直往高處飛,飛到多高的距離可以看到地球是圓的?

也許我們有很多種方式來感知地球是一個球體,比如早在古希臘時期就有大神埃拉托色尼測量了地球的直徑,方法非常正確,但由於測量精度的關係有一些誤差,不過對於古希臘時期的科技來說這已經是極限了!

當然要感知地球是一個球體,這種方式總是不夠直觀,那麼還有什麼直觀的方式可以直接看出地球是一個球體嗎?

一、歸航的船舶

從最基礎的條件上來觀測地球是一個球體的方法,因為從碼頭眺望歸航的船舶時總是先看到桅杆的頂部,然後再看到帆,最後逐漸是全帆,船身等,即使手拿望遠鏡,看到的順序依然如此!如果精確測量距離,那麼也可以根據這個方式計算出地球的直徑!

二、月食時地球的本影

比起日食來,月食要更常見一些,因此各位看到地球是球體的機會還是比較多的,只要注意觀察即可!

三、高空觀測地平線弧度

假如有機會乘坐戰鬥機到達20KM高空的話,差不多就能看到地平線的弧度了,當然也因人而異,畢竟每個人的視角分辨直線的感覺稍稍有些區別,或者也可以定義一個弧度做個簡單的計算,大概多高的位置能明確分辨出地平線的弧度!

這個高度大家應該還看不出地平線的弧度,因為實在不太明顯,這個高度大約是8KM-10左右的客機巡航高度所拍攝,因此地球上即使是珠穆朗瑪峰頂我們也不能看到地球的弧度,可能連腦補都有點困難!

上圖是20KM高空拍攝的地球照片,地球弧度已經有一點點了,但可能仍然需要腦補一下!不過相信這個角度大部分人應該能看出有個明顯的弧度了!

三、多高能看到整個地球?

畢竟看到局部想像整體似乎有些不夠直觀,那麼多高才能看到整個地球呢?

肉眼水平視角大約為124°,種花家做了個簡圖,相信各位都可以根據三角函數計算出這個高度,如下:

因為半徑與切點連線的角度是直角,那麼三角函數可得視點到地球中心的斜邊距離為:7214KM,那麼減去6370KM後高度為:844KM,如果以124°視角計算,那麼在844KM的近地軌道上即可看到整個地球是一個球體的直觀感覺!

國際空間站的高度大約為400KM左右,因此在國際空間站上是看不到整個地球的,只能看到地平線的一段,而且如果只看地平線的話,可能您還有一種空間站並沒有離開大氣層的錯覺,因為弧度也不是特別明顯!

這是空間站模擬運行的動態圖,路徑是經過北部灣上空出海的那一刻,可以看到地球的弧度就在前方,但並不能看到整個球體!


星辰大海路上的種花家


根據人類的雙眼視角,不一樣的高度,對地球弧度的感受不一樣,而且還要根據觀察角度、觀察注意力等因素而定。以物理數據去計算,因為地球的半徑、直徑是已知的,人類的雙眼視角也有一個區間範圍,所以根據地球半徑數據以及人類的雙眼視角數據,理論上可以推測出需要飛行的高度,不過這個高度因人而異。
人類的視角範圍一般是124度,而集中注意力觀察某個點時,視角縮小為25度,我們以人類平均視角為120度來計算。地球的半徑是6378千米、直徑12756千米,如果在高空垂直觀察地球,那麼視角與地球最短弧度的兩側,需形成一個120度的等腰三角形,根據物理函數計算公式換算出,此等腰三角形的高度是985千米,也就是大約1000公里的高度能夠看出地球是圓的。當然,985千米僅僅是能觀察到地球弧度的最低要求,因為每個人的視覺角度不同,注意力不同,所以這個高度越高越好。如果要看比較直觀、清晰地球弧度,那麼雙眼視角需要將地球最大直徑和最小弧度之間的平均值涵蓋進去,取大致範圍,需要一個等邊三角形的視角,邊長各是地球直徑12756千米的等邊三角形,高度剛好是地球半徑6378千米,再減去赤道最大寬度到高度起算點,高度大概是半徑的一半3189千米就可以了。
綜上所述,以上僅僅是大致的範圍,如果用在物理公式上,需要有各自確切的條件數據,且人類視角隨高度變化也會出現變化,在此問題上我們只是取一個大概的數據。此外能夠觀察到地球弧度,還需要建立在沒有云層遮擋、實現良好的情況下。歡迎關注“地理有意思”留言一起探討。

地理有意思


地球根本就不是圓的


冬天摟冰睡覺


要達到大約985千米的高度。所以這是不可能的,飛機不可能費這麼高。下面來看一組數據。

民航飛機在飛行時,以正南正北方向為零度界限,凡航向偏右(偏東)的飛機飛雙數高層,即8千米、1萬米、1萬2千米高度層。

凡航向偏左(偏西)的飛機飛單數高度層,即7千米、9千米、1萬1千米高度層。民航機通常在對流層頂飛,不進入平流層。

短程航線的飛機一般在6000米至9600米高空飛行,而長程洲際航線的飛機一般在8000米至12600米高空飛行。



吃辣幫


本作者已經收筆。


大偉140797056


雲端之上



航拍三峽


60000米左右。


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