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
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。