内容正文:
第4章 水的运动 第三节 海—气相互作用
【课标要求】:运用图表,分析海—气相互作用对全球水热平衡的影响,解释厄尔尼诺、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。
【素养解读】: 1.结合示意图,认识海—气相互作用的原理。
2.说明海—气相互作用对全球水、热平衡的影响过程。
3.分析厄尔尼诺、拉尼娜现象发生影响的区域及特点。
【体系构建】:
【预读教材】
一、海—气相互作用与全球水热平衡
1.水分交换:海洋是大气中水汽的最主要来源。大气中的水汽在适当条件下凝结,并以降水的形式返回海洋。
2.热量交换:海洋吸收了到达地表太阳辐射的大部分,再通过潜热、长波辐射等方式把储存的太阳辐射能输送给大气,为大气运动提供能量,驱使大气运动。大气主要通过风向海洋传递动能,驱使表层海水运动。
3.途径:通过大气环流与大洋环流,驱使水分和热量在不同地区传输。
4.意义:维持地球上水分和热量的平衡。
二、厄尔尼诺和拉尼娜现象
1.厄尔尼诺现象
(1)概念:有些年份,赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高的现象。
(2)正常年份与厄尔尼诺年份海—气相互作用比较:
时间
海—气相互作用
正常
年份
赤道附近太平洋中东部表层海水温度较低,大气较稳定,气流下沉,干燥少雨;西部海水温度较高,气流上升,温润多雨
厄尔尼
诺年份
赤道附近太平洋地区东、西部海面的温度差异减小。赤道附近的太平洋东部,下沉气流减弱或消失,甚至出现上升气流,降雨增多,引发洪涝灾害。同时,赤道附近太平洋西部,上升气流减弱或消失,干燥少雨,带来旱灾或森林大火
2.拉尼娜现象
(1)概念:是指赤道附近中东太平洋海面温度异常降低的现象,与厄尔尼诺现象相反。
(2)影响:赤道附近太平洋东西部的温度差异增大,引起气候异常。
【知识链接】 沃克环流
赤道附近的太平洋水温分布西高东低。在西太平洋,空气温暖而潮湿,盛行上升气流,而热带东太平洋为冷水域,盛行下沉气流,多晴朗少云天气。这个在低纬度太平洋上空形成东西向流动的大气环流就是沃克环流。
沃克环流的上升支和热带太平洋西部暴雨频繁、台风活跃和云层厚密有关;东太平洋的沉降支则为该区带来干燥晴朗的天气。
【图表点拨】教材P105图4-3-2,
(1)横坐标表示纬度,纵坐标表示辐射热量,黄线表示热量收入,红线表示热量支出。
(2)低纬度地区所获得太阳辐射较多,收入大于支出,热量盈余;高纬度地区所获得太阳辐射较少,收入小于支出,热量亏损。
(3)热量收入和支出图像交点处,该纬度热量收入和支出平衡。
【核心探究】一、海气与水热交换
阅读下列材料,探讨下列问题。
材料一 下图为海—气相互作用模式图。
材料二 下图为北半球海洋热量收支随纬度变化图。
问题1从海—气相互作用角度分析红海为什么能够成为世界上盐度最高的海域。
提示:红海终年受副热带高气压带影响,降水少;地处低纬海区,气温高,蒸发旺盛。
问题2 结合材料一分析全球的水平衡与水循环的关系。
提示:全球的水平衡是通过水循环来实现的,从海洋上蒸发的水汽,随着大气运动,大部分通过降水返回海洋;其余部分被大气运动带到陆地上空,在适当的条件下形成降水降落到陆地上,然后汇入江河,流回海洋,构成地球上水循环,使全世界蒸发和降水的总量保持动态平衡。
问题3分析材料二图,判断曲线a、b的含义,总结两者随纬度分布的规律。
提示:曲线a表示北半球海洋热量支出,其随纬度的变化规律是以副热带海区为中心分别向南北两侧递减;曲线b表示北半球海洋热量收入,其随纬度的变化规律是由低纬向高纬递减。
【知识清单】一、1.海—气相互作用
(1)海—气的物质交换
(2)海—气间的能量交换
2.海—气相互作用对全球水热平衡的影响
(1)图解海—气相互作用对全球水热平衡的影响
(2)影响海—气之间水、热交换的因素
【核心探究】二、厄尔尼诺与拉尼娜
据2021年2月3日消息,阿里巴巴达摩院、南京信息工程大学、国家气候中心、国家海洋环境预报中心、安徽省气象局联合发起业界首个AI气候预测大赛,大赛主题为用AI算法预测未来1-24个月的厄尔尼诺指数。本次比赛面向全球高校团队、气象行业机构及人工智能领域研究团队,冠军模型将用于国家气候中心、国家海洋环境预报中心等机构。
厄尔尼诺-拉尼娜(ENSO)现象发生在热带太平洋,是地球上最强、最显著的年际气候信号,可引发洪涝、干旱、高温、雪灾等极端天气,今年冬天的寒潮便是受到该现象的影响。随着全球变暖的加剧,近几年厄尔尼诺现象发生的频率正在增加,而提前预测是人类应对极端天气的关键。
问题1 厄尔尼诺现象发生时,赤道太平洋海域水温有何异常变化?(综合思维)
提示:中、东部水温较常年均温偏高,西部水温较常年均温偏低。
问题2 厄尔尼诺现象发生时,赤道太