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:能够描述不同区域海—气相互作用过程中的水热交换过程。
综合思维:运用图表资料,说明海—气相互作用对全球水热平衡的影响;能够根据图文材料解释厄尔尼诺、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。
知识点一 海—气相互作用与水热交换
1.海—气相互作用:是指海洋与大气间物质、能量持续交换的互相影响过程。
2.海—气间的水分交换
(1)海洋是大气的主要水源: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,从而实现与海洋的水分交换。
(2)影响因素:海洋的蒸发量与其表层水温密切相关,一般来说,海水温度越高,蒸发量就越大。低纬度海区和有暖流流经的海区,海面蒸发旺盛,空气湿度大,降水较丰沛,海—气间的水分交换也较为活跃。
3.海—气间的热量交换
(1)海洋是地球上太阳辐射能的重要存储器:海洋吸收了到达地表的太阳辐射能的70%,并将其中85%的热量储存在海洋表层,再通过潜热、长波辐射等方式将储存的太阳辐射能输送给大气。
(2)影响因素:海洋向大气输送的热量受海洋表层水温的影响,水温高的海区,向大气输送的热量也多。
[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 海—气相互作用与水热平衡
1.基础:海—气相互作用所形成的大气环流和大洋环流,是维持全球水热平衡的基础。
2.平衡原理
(1)不同纬度海区对大气加热的差异,会产生高低纬度间的大气环流。
(2)海陆间对大气加热的差异,则形成季风环流。
(3)大气环流与大洋环流驱使着水分和热量在不同地区的传输,从而维持着全球的水热平衡。
3.主要体现
(1)水平衡:海—气相互作用,进行水分交换,构成地球上生生不息的水循环。地球上的水时时刻刻都在循环运动,从长期来看,全球的总水量没有什么变化。
(2)热平衡
①低纬度海洋获得更多的太阳辐射能,主要由大洋环流把低纬度的多余热量向较高纬度输送。
②在中纬度,通过海洋与大气之间的交换,把相当多的热量输送给大气,再由大气环流将热量向更高纬度输送。
知识点三 厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
1.厄尔尼诺现象
(1)表现:在秘鲁寒流流经海岸附近,圣诞节前后有时海水明显变暖,同时突降大雨,当地海鸟结队迁徙的反常现象。
(2)影响
①使得当地冷水性鱼类因不适应温暖海域的环境而大量死亡,导致以这类鱼为食物的鸟类死亡或迁徙。
②大范围影响到天气状况和农业生产。
2.拉尼娜现象:是指赤道太平洋东部和中部海域水温异常下降的现象。
[思考]
2.拉尼娜现象对赤道东、西太平洋沿岸地区降水带来怎样的影响?
提示:(1)赤道东太平洋沿岸地区:往往降水减少,发生干旱的概率增大。
(2)赤道西太平洋沿岸地区:往往降水增多,出现暴雨、洪水的概率增大。
探究点一 海—气相互作用
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.影响海—气间水热交换的因素
2.海洋对大气温度的影响
3.海—气相互作用与水热平衡
水热平衡
基础
表现
水平衡
热平衡
大气环流与大洋环流
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.海陆热力性质差异
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