飛行機で日本からアメリカに行く時とアメリカから日本に帰ってくる時で飛行時間が違うのはなんでなんでしょうか?

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地球の自転に逆らって飛ぶからですよ。南北方向 例えばシドニーなどは往復とも飛行時間はほとんど同じ、自転の影響が少ないからです。

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偏西風がある事は確かなのですが、これは西から東に、時速150㎞から250㎞程度で帯状になって吹いています。 その為に、西から東、日本からアメリカに行く時には、その中に入って飛びます。 すると空気に対する速度は同じなのですが、地面に対する速度は偏西風の速度だけ速くなるので、実際には、距離は遠いけど、速くなり、時には、対地速度が1000㎞を超えている事も多いです。 アメリカから日本に行く場合には、逆風の中を飛ぶと遅くなるので、逆風の中を飛ばないで、最短距離になる様に飛び、その経路は偏西風よりずっと北で北極圏に近くなり、追い風がないので、遅くなり、時間がかかります。 これはアメリカだけでなく、ヨーロッパへ行く時も同じです。

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中緯度帯には偏西風と呼ばれる空気の流れが常に存在し、日本→USはこれが追い風、US→日本は向かい風になるので所要時間に差が出ます。 偏西風は季節によって差があるので航空機の時刻表も季節で変わります。