为什么会提出这个话题呢？是因为想起多年前曾有一朋友问我：“地球自转是人所共知的，而且转得还很快。那么飞机可以悬浮在天空中一动不动，靠地球的自转，不就可以到达目的地了吗？”其实，与这个话题实质相同的是：一只苍蝇停在一辆大巴车的车厢中不动，大巴车在快速地往前飞奔，那苍蝇并没有被甩到大巴车的后挡风玻璃上，它似乎是随着大巴车一起往前飞跑的。
地球的大气层
由此，笔者想了很多：地球不仅自转，自转的速度还很快。在赤道附近，地球自转每秒465米，已经超过音速（每秒340米），这个速度不可谓不快。地球周长4万多公里，一昼夜（24小时）就转了一圈。除此之外，地球还绕太阳公转，每秒约30公里，绕太阳公转一圈为一年，运行里程约7.4亿公里。地球的自转速度很快，但公转速度更快，是自转速度的64倍。当然，地球还被太阳带着围绕着银河系的质心运转，这个速度更快，而银河系也带着包括太阳系在内的几千亿个恒星系向宇宙中心运动，这个速度快到你无法想象。宇宙中的一切物质都在不停的运动中，包括宇宙本身也在不停地收缩膨胀，一刻也不停地在变化着。地球的公转、太阳系和银河系的公转以及本星系团、室女座超星系群的运动不在本文的讨论范围之内，今天要说的，就是因地球的自转所带来的一些奇怪又有趣的自然现象。
浓云层包裹着的地球
那么，地球高速自转，飞机停在高空不动，是否可以靠地球的自转而到达目的地呢？答案当然是否定的。如果真的可以这样操作，那飞机干嘛还要浪费昂贵的航空煤油飞美国、飞欧洲、澳洲呢？再举个例子：我们放风筝，将风筝放上天，风筝也没有因为地球自转而跑掉，还在我们手中，而没有风的时候，风筝也升不到空中去。发射导弹，导弹也不可能停在高空不动，靠地球自转而击中目标。直升飞机停在空中盘旋不前，无论过了多长时间落下来，它还落在原来的位置上，并未因为地球的自转而变动位置。你向空中抛出一块石子，石子还落在原来的位置上，并没有落到你的西边。
从月球上看地球
实际上说白了，这个话题的本质是：地球的大气层是否跟随着地球转动，如果转动，是否是随地球同步自转呢？答案是肯定的。地球的大气层是随着地球同步自转的！再举个生活中常见的例子：下雨的时候，雨水并没有因为地球的自转而逐渐向西洒，就像洒水车那样从东向西洒，而是落在原地。这说明起码在万米高空（积雨云的位置），都是随着地球同步自转的。地球自转不单单是指地球本身，也包括地球的“外衣”——大气层。既然大气层也随着地球自转而自转，那在地球大气层之内的任何物质，也是随着地球一起自转。
美丽的地球大气层，绚烂多彩
而空气虽然看不见摸不着，但它确实是一种物质，而是还是重量不轻的物质。在0℃、1个标准大气压下，空气的密度为每方1.29千克。也就是说，1立方米的空气质量是1.29公斤。空气不是“空气”，不是传统认知所认为的啥也没有！它是客观存在的，虽然无形无状、无色无味、看不见拿不着，但它的确是客观存在的一种物质，且1米长、1米宽、1米高的空气，就重达1.29公斤。如果降温增压，空气的密度增加，重量会成倍增加。因此，空气颠覆了古人的认知，我们平时开玩笑说什么东西都没有，就会说像空气，拿我当空气。其实，空气不但是一种物质，还是一种不可忽视的物质，一种极其重要的物质，并非啥也没有。比如炸弹爆炸，强大的冲击波可以瞬间摧毁周围的一切，而空气就是冲击波形成的介质。
从国际空间站的眩窗看地球
事实上，大气层也是很复杂的，分为5层，依次是对流层、平流层、中间层、热成层、外大气层。一般的民航飞机，都是在平流层中飞行（因为省油），极少数的飞机能爬升到中间层，美国的X-15A高空侦察试验机，能飞到10万米以上的热成层高度，这已经超过了人造卫星的最低高度轨道。当然，X-15A严格意义上已经不算是飞机了，更像是一艘航天器，也不是飞行员再驾驶它，而是宇航员在驾驶。飞机、飞机，顾名思义，是离不开空气的，飞机硕大的机翼就是利用空气来升降的装置，离开了空气，就不算是飞机了。X-15A也曾创下了飞行速度之最——时速达到令人恐怖的6.72马赫，意即比声音还要快6.67倍。
史上飞得最高最快的飞机——X-15A
地球的大气也是如此，它像一层外衣，紧紧地包裹着地球，地球的大气层至关重要，没有大气层就没有生命，也不可能形成生命。地球之所以不同于其他死气沉沉的星球而孕育了多姿多彩的生物，就是因为它有大气层，有生物赖以生存的空气。
地球的自转
地球的大气层是随着地球一起自转的，因此你头顶的一片天空，永远在你的头上，你每天所呼吸的空气，还是在你周围。假如地球自转而大气层不随着自转，那会出现很多致命的问题。比如，在赤道地区，地球的自转很快，地球转而空气不转，那就会形成每秒465米的强风，这个风速极大，远超过地球上的台风、飓风，可以摧毁地表上的一切，包括生命、植物、建筑物，地表上将光秃秃的啥也留不住。那某个地方污染的空气，会不自觉地向西移动，1小时后，这片被污染的空气就到了西边1674公里处，这是不是一个笑话呢？再如，从北极点向赤道附近发射导弹，当导弹一个小时后飞到目的地时，是不是偏离预定目标以西1674公里呢？显然不是。
地球自转
所以，地球的自转，显然不是单单是地球本身自转，包括包裹它的大气层也跟着它一起自转。当然，空气也不是绝对静止不动的，刮风下雨等自然现象也是空气的流动所造成的。空气的流动也是局部的，相对于整个大气层来说微不足道，整个包裹地球的大气层，是跟着地球一起团团运转的，也就是人眼所见的“天空”是随着地球一起自转的。
国际空间站拍摄的地球夜晚照片
那么，地球自转的脱离面在哪里呢？也就是说，从天空的哪个位置开始，不再随着地球一起旋转呢？目前，科普书籍、文献资料上似乎没有这个问题的说明。但是，起码是在100公里之上的真空层（当然真空也是相对的，即便是真空，也是有少许空气的），在真空层与大气层的交界处，就是地球自转的脱离面，也就是分界线。在此之下，空气是随着地球一起自转的，在此之上，是相对地球静止的。
这张地球照片是宇宙飞船在距离地球一万公里时所拍
那么，如果在这个高度上有架飞机静止不动，它能否一昼夜“飞行”四万多公里呢？答案依旧是：不会。这是因为，地球有强大的吸引力，别说是距离地球几百公里的真空区域了，即便是远离地球38万公里之外的月球，依然受到地球的引力作用，围绕着地球公转。太空中的物体做不到静止不动，它要么被地球的引力锁定，围绕着地球运转（如人造卫星），要么速度够快而脱离地球而去（如旅行者1号探测器），悬停在太空中一动不动根本就不可能。
旅行者1号探测器
那么在距离地球800里的空间站上，能否看到地球在转动呢？理论上能，实际上也不能。因为国际空间站也在一刻也不停地高速奔跑着（不快跑就要掉下来），根据参照物原理，是感觉不到地球在自转的。况且空间站离地球太近，看不到地球全貌，即使能感觉到地球在动，也是非常微小的变化。在远离地球12000公里的距离上，是可以明显的看到地球在旋转的。但在这个距离上看到的地球旋转，是非常缓慢的。在高度35786公里处，则完全看不到地球旋转，这是因为这个高度是地球同步轨道，这个高度上运行的物体，是与地球自转的速度一致，二者相对来说，在对方眼里，都是静止不动的。
在月球上看地球升起
在10万公里以外，地球的旋转在人的肉眼里就非常不明显了！假如到了月球上看地球，地球的自转更不明显，除非你的双眼死死地盯住地球一动不动，才会发现地球在缓慢的转动。因为地球虽然比月球大，但在月球眼中也不过大4倍而已，且24小时才能转一圈，所以肉眼观看地球自转是比较困难的，就像我们看不到月球在自转一样。
火星上看日出
因此，想看到地球旋转，距离要在一个合适的范围内，太远或太近都不行。地球自转时，包裹地球的大气层以及其中的所有物质是跟随着地球一起旋转的。静止在大气层中或大气层之外的物体在客观上是不存在的。宇宙中的万物包括宇宙都在无时无刻的运动中，静止不动的物体在理论上是没有的。
,
