内容正文:
第三节 海—气相互作用
课程标准
素养解读
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。
区域认知:联系图文资料,分析厄尔尼诺、拉尼娜现象发生影响的区域及特点。
综合思维:结合示意图,认识海—气相互作用的原理;列举实例,理解海—气相互作用对全球水、热平衡的影响过程。
知识点一 海—气相互作用与全球水热平衡
1.海—气之间的水分交换
2.海—气之间的热量交换
(1)海洋通过潜热、长波辐射等方式为大气运动提供能量。
(2)大气主要通过风向海洋传递动能。
(3)海—气热量输送的主要途径
→→
3.主要影响:通过大气环流与大洋环流,维持地球上水分和热量的平衡。
[思考]
1.为什么热带是海洋与大气相互作用最活跃的地区?
提示:热带获得的太阳辐射多;热带海洋平均每日向大气输送的热量最多;热带海区面积大,海水蒸发旺盛,向大气输送的水汽也丰富。
知识点二 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;西部海水温度较高,气流上升
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:是指赤道附近太平洋中东部的表层海水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。
[思考]
2.拉尼娜现象对澳大利亚降水会产生什么影响?
提示:出现拉尼娜现象时,太平洋上的东南信风增强,表层暖水向西太平洋输送热量增多,西太平洋海面水温升高,上升气流增强,西太平洋及其沿岸地区,降水增多,澳大利亚降水增多。
探究点一 海—气相互作用与全球水热平衡
大气—海洋系统是地球的大气圈与占地球面积71%的海洋相互作用、相互影响构成的系统。海—气相互作用的研究分三个方向进行,即大尺度、中尺度、小尺度。以大尺度为重点,即分析大尺度海洋与大气能量交换过程中热力与动力相互作用,研究海洋对大尺度风应力响应,大气对大尺度海洋温度波动响应,海洋对大气变化起着调节与滞缓作用等。在海—气系统中,海洋主要通过向大气输送热量来影响大气运动,大气运动主要向海洋提供能量,改变洋流及重新分配海洋的热含量,构成了一个互相制约的体系。
根据上述材料,探究以下问题。
(1)导致大西洋上南北向大气环流形成的直接因素是什么?
提示:不同纬度海洋对大气加热的差异。
(2)为什么说大气环流和大洋环流是维持全球水热平衡的基础?
提示:大气环流和大洋环流可以驱动水分和热量在不同地区间传输,从而使地球上的水分和热量保持平衡。
(3)为何全球的大气环流(近地面)和大洋环流的运动方向基本相同?
提示:大气运动通过风力吹拂海面,把动能传递给海洋,促使海水运动,海—气通过长期的相互影响,并在地球地转偏向力的影响下,形成了运动方向基本一致的大气环流(近地面)和大洋环流。
1.海—气相互作用与水热交换
(1)海洋与大气之间进行水热交换的形式
项目
水的交换方式
热量(能量)的交换方式
海洋→大气
蒸发
潜热、长波辐射
大气→海洋
降水
风力使海水运动
(注:海洋对大气的作用是热力的,大气对海洋的作用是动力的。)
(2)影响海—气之间水热交换的因素
(3)海洋对大气温度的调节作用
2.海—气相互作用与水热平衡
(1)水热平衡
(2)水循环和水平衡
大气环流和大洋环流源源不断地从低纬度向高纬度输送热量。下图表示北半球向北的热量输送随纬度的变化。据此完成(1)~(2)题。
(1)引起大气环流和大洋环流的根本原因是( )
A.海陆热力差异
B.海陆分布和地球运动
C.气压带季节性移动
D.太阳辐射分布不均和地球运动
(2)曲线①②③代表的热量输送分别是( )
A.大气输送、总热量输送、海洋输送
B.海洋输送、总热量输送、大气输送
C.大气输送、海洋输送、总热量输送
D.海洋输送、大气输送、总热量输送
[思路路径]
信息获取
整合信息
(1)大气环流和大洋环流源源不断地从低纬度向高纬度输送热量
(2)图中表示“北半球向北的热量输送随纬度的变化”
(1)太阳辐射在地球表面各纬度分布不均,由低纬向高纬递减,即高低纬度间存在冷热不均,这种热量差异引起了大气运动,大气运动过程中,受到地球自转引起的地转偏向力的影响,大气运动有明显季节变化
(2)读图可知,②曲线热量输送值最大,应代表总热