大雁飞行时为什么排成人字队形(大雁飞行形状))

大雁飞行时为什么排成人字队形(大雁飞行形状))

为何大雁一字或人字形飞行,且不断变化角度?科学家猜想是真是假

或许你已经知道,大雁是冬候鸟,每到秋冬季节,就会从它们的老家西伯利亚一带,成群结队、浩浩荡荡地前往我国南方过冬,不得不说的是,在长途旅行中,雁群的队形组织得颇为严密,它们时常排成人字形或一字形,令人们不禁好奇,大雁南迁时,为何要排成一字形和人字形?

大雁飞行时为什么排成人字队形(大雁飞行形状))

你知道吗?人们普遍称这种现象为雁阵,虽说大雁的飞行速度很快,每小时可飞行69-90公里,同时我们也需知道,大雁这场意义不凡的旅行所需时间大约长达一两个月,可以说,大雁南迁时之所以排成一字形和人字形,主要是为了节省体力,大雁加速飞行时,它们的队伍会排成人字形,此时,飞在前面的头雁的翅膀在空中划过时,就会在其身后形成一个低气压区,这样一来,紧跟其后的大雁在飞行时,就能很好地利用该低气压区减少空气的阻力,从而节省体力,由于头雁没有这股微弱的上升气流可以利用,因此很容易疲劳,所以在长途的迁徙过程中,雁群需要不断地更换头雁,经常变换队形,才可顺利的南迁过冬。

大雁飞行时为什么排成人字队形(大雁飞行形状))

你知道吗?大雁相较于一般的鸟类来说,飞得更高也飞得更远,此外大雁还是世界上为数不多的可以飞跃整个喜马拉雅山脉的鸟类,综合来看,大雁飞行时,排成人字形或一字形主要有以下几种原因,其一是,一般来说靠前的大雁,相对来说更有力量、更有经验,又因头雁扇动翅膀的作用,带动了气流,所以大雁飞行是会排成人字形或一字形,这是因为它们在较长的一段时间中都在飞行,单靠一只雁的力量显然是不够的,因此雁群之间必须互相帮助,另一种原因是,遇到天敌时可以迅速散开,不至于相碰撞。

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值得注意的是,后方稍偏一些的大雁也可利用这股上升气流在空中滑翔,从这一点来看,就连长途跋涉的小雁也不会轻易掉队。事实上很早以前,人类就已经观察到,大型鸟类通常会选择人字形或者是一字形的线形阵,小型鸟类往往会聚成一团,其实人类对大型鸟类编队飞行奥秘的科学探索,还可追溯到二十世纪初,也就是莱特兄弟刚刚开启航空时代的岁月。

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1914年,当德国的空气动力学家卡尔魏斯伯格经过简单的计算后,首次提出大雁飞出人字形可节省能量这一假说,他认为,大雁翅膀的扇动会引发尾流的涡旋,而涡旋的外侧恰好是向上的气流,倘若相邻的大雁刚好处于上升气漩里,这意味着它们的飞行过程中就能在很大程度上省力,虽说这则假说从诞生那天起,就受到了鸟类学家们的欢迎,但是人类真正对它定量计算却是在几十年以后。

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直到1970年,里萨满和斯科伦伯格利用日臻成熟的空气动力学理论后,才给出了以下结论,他们发现,与单个大雁相比,一个由25只大雁组成的人字形编队可以多飞71%的航程,此外,他们还指出,最佳的人字形夹角为120度。令人意外的是,这一激动人心的研究结果,如今在成功学与领导学教材上,人们总能看到以上结论的身影,它们被用来说明领导的伟大以及团队工作效率等问题。在研究实地观测数据中,人字形夹角的度数时,他们表明,假设空气动力学优势是大雁们选择人字形或是一字形的唯一理由,那么大雁在大多数时间都应该保证人字形的夹角,处于最佳或某一个固定的数字附近,同时还需避免飞成一字形,因为该过程中,对称的尾迹里,一边的上升气流会被浪费。

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然而,现实竟无情的击垮了上述假设,这是因为雷达和光学跟踪研究发现,大型鸟类飞行的人字形夹角在24度到122度范围内诡谲多变,并且会在飞行中大幅度变换角度,最令人费解的是,仅在20%的飞行时间里,大雁们会选择人字形,大多数时间里,一字长蛇阵更受大雁们的欢迎。

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不少人称大雁们是一群天空中的舞者,很少有人知道,它们的眼睛处于头的两侧,这说明它们可以有效地观测到周围128度角范围内的变化,会使整个天空的视野处于它们的监控范围内,从而使得雁群足以观测掌握周遭的环境,在遇到危险之际也能提前预知,未雨绸缪一番,毕竟无论如何更换编队的方式,队伍中的任何一只大雁都能看到整个编队,从而更有效地跟随进行队伍调整,以免自己落单,这种观点目前也被大多数人赞同,总的来说至少到目前为止,大雁的编队飞行是否能够节省体力上,还缺少足够的科学依据。

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以上种种观点也只是在展述各种不同的假设,不同的是避免孤独和防御天敌是毋庸置疑的,现今,随着科学技术的进一步发展,以及生物学家和空气动力学家之后,数学家和物理学家也参与到了大雁编队飞行的研究中,有科学家还指出大雁编队飞行的原因在于地球的磁场等富有新意的假说。

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