为什么从我国到美国的飞机航线，不是直接往东飞，而是要往北飞？

细心的朋友在世界地图的平面图上，浏览飞机的航线时，会发现一个“奇怪”的现象，那就是飞机在近似纬度的城市之间飞行时，其航线并非与纬度线吻合，在北半球要向北偏移，在南半球要向南偏移。而在我们的印象中，沿着纬度线飞行应该是最短的距离，为什么飞机的航线不按照这样来设计呢？

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其实这是我们对地球上两点间距离的一种惯性思维。由于地球是一个球体，而我们平常看到的地图，除了地球仪之外，只要是在一张平面上展现的地图，必须要运用一定的投影方式，将原本处于球体上的点位“定位”到同一个平面上，这样就不可避免地产生一定的形变和失真。
比如，目前世界上应用最广的投影方式是墨卡托投影，它是在1569年比利时人墨卡托为了解决航海航线问题所创造的一种投影方式，其主要方法为假设一个与地轴方向完全一致的圆柱体与地球的赤道相切，按照等角的条件，将地球的经纬网投影到圆柱面之上，再将圆柱面展开为一张平面图，即可得到墨卡托投影地图。

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【为什么从我国到美国的飞机航线，不是直接往东飞，而是要往北飞？】由于这种投影方式是以等角为条件，因此也叫做等角正切圆柱投影。在这种投影之下，地图上任意两点如果连成直线，那么沿着这条直线航行，其无论是陆地还是海洋，其轮廓投影之后的角度都不会发生变化，因此可以不发生方向的偏离而到达目的地。
但是，该投影下的平面地图，会使区域的面积发生变化，而且这种变化的幅度在不同地区还有所差别，比如在南北回归线以内的区域拉伸的幅度较小，随着纬度的增大，特别是南北极圈区域拉伸的幅度将越来越大，这也造成了我们在这种投影下的地图，其中的南极洲、格陵兰岛的面积与实际高出很多倍。所以，我们在常用的墨卡托投影地图下，看到的在中高纬度沿着纬线行进的飞机航线，比实际上要拉伸出很多，感觉像是一个弧度很大的曲线，然而实际距离并没有这么夸张。

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那么，影响着飞机飞行航线的因素其实有很多，距离只是一个方面，通常情况下都会沿着两点之间最短的距离来设计。我们先从这个地球表面两点的最短距离来看，如果飞机沿着纬度线方向行进，那么这个路线所对应的弧线，将是以平行于赤道平面的纬度平面中心点为圆心、半径为纬度围成圆的半径，弧线的长度还取决于在该纬度平面上所行经的交角。比如，从北京飞往美国华盛顿，如果沿着纬线飞行，其飞行的总长度将在14300公里左右，这个距离实际上并非这两个城市的最短距离。

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如果我们以地球的球心为中心，依次连接北京和华盛顿，然后在这三个点所构成的平面上，沿着地球的表面划一个弧线，那么这个弧线与两点之间的纬度线相比，从我们的惯性思维以及墨卡托投影地图上来看，肯定会偏北方向航行，然后再“折返回来” 。不过，我们通过计算，在以地球中心为圆点的扇形状态下，从北京至华盛顿的弧线飞行距离仅为11000公里左右，要比沿着纬度线飞行节省了3000多公里的路程。