内容正文:
第4讲 海-气相互作用及其影响
课标展示
核心素养
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。
1. 区域认知:认识不同海区的海-气相互作用及其对地理环境的影响。
2. 综合思维:理解海-气相互作用及其对全球水热平衡的影响,以加深对地球圈层间物质、能量流动等基本原理的认识;分析厄尔尼诺、拉尼娜现象发生的原因以及可能对全球环境产生的影响。
授课提示:对应学生用书第103页
一、海气相互作用
1.含义:海洋与大气之间时刻进行着物质和能量交换,两者之间的相互联系、相互影响,称为海-气相互作用。
2.海洋对大气的作用
(1)提供热能:通过长波辐射和蒸发潜热向大气提供热能,大气获得海洋能量从低纬到高纬的海区逐渐减少。
(2)提供水汽:大气中86%的水汽量由海洋提供,暖流流经海区和低纬海区的气候相对湿润。
(3)调节气候
(4)缓解温室效应
3.大气对海洋的作用
(1)通过风能推动海水运动,影响海水性质。
(2)直接参与海陆间水循环,通过降水等影响海水性质。
(3)通过降尘向海洋提供营养元素。
4.海气相互作用对全球水热平衡的影响
(1)促进水平衡:地球上多年平均降水量等于多年平均蒸发量,总水量基本不变。
(2)促进热量平衡:通过大气环流和洋流共同实现高低纬地区间的热量输送。
[素养引领]
1.(综合思维)海-气相互作用与水、热平衡之间的关系体现在哪些方面?
提示:海气相互作用所形成的大气环流与大洋环流,是维持全球水、热平衡的基础。由于不同纬度海洋对大气加热的差异,导致大气产生高低纬间的环流;海洋与陆地对大气加热的差异,则形成季风环流。同时,大气的运动以风力的形式作用于海洋,促使海水运动。在地转偏向力的影响下,全球形成了一定规律的大气环流和大洋环流,它们驱使着水分和热量在不同地区间传输,从而维持着地球上的水分和热量的平衡。
二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
1.厄尔尼诺现象
(1)含义:指赤道附近东、中太平洋表层海水温度持续异常增温的情况。
(2)表现
①赤道东太平洋沿岸地区往往降水增加,发生暴雨、洪涝灾害的概率增大。
②赤道西太平洋沿岸地区往往降水减少,出现干旱的概率增大。
③世界许多地区会出现气候异常甚至发生自然灾害。
2.拉尼娜现象
(1)含义:指赤道附近东、中太平洋表层海水温度异常偏低的情况。
(2)表现
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。
[素养引领]
2.(区域认知)赤道附近的太平洋两岸地区引发的水旱灾害,厄尔尼诺现象和拉尼娜现象的影响区别在哪里?
提示:与厄尔尼诺现象在赤道附近的太平洋两岸地区引发的水旱灾害相比,拉尼娜现象引发的水旱灾害相对较轻。
授课提示:对应学生用书第104页
命题点一 海-气相互作用与水热交换
(2022·山东卷)冬半年,美洲中部地区频繁受冷空气影响。如图示意2000年1月一次冷空气南下过程中,美洲中部附近海洋表层风场和海平面气温分布。甲处南北两侧的气压梯度较大。
在冷空气频繁南下的影响下,N海域表层水温较低。分析其原因。
我的答案:南下的冷空气在较大的气压梯度和狭管效应的共同影响下,快速穿过峡谷,并在下坡过程中不断加速,近地面的风速较大;由于峡谷地势较低,冷空气过峡谷后在下沉过程中自身的增温幅度较小(焚风效应弱),且较大的风速使冷空气在到达N海域之前与下垫面的热量交换较少,增温幅度小,冷气团保持较低温度;冷气团与海水的热力交换使N海域表层水温降低;强离岸风使N海域底部冷海水上泛,表层海水温度降低。
1.海-气之间的水分交换过程
海洋通过蒸发作用,向大气提供水汽;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。海洋的蒸发量与海水温度密切相关,一般来说,海水温度越高,蒸发量越大。因此,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,降水也较丰富,海气间的水分交换也较为活跃。如图:
2.海-气之间的热量交换过程
海洋吸收了大部分到达地表的太阳辐射能,并把其中85%的热量储存在海洋表层。海洋再通过潜热、长波辐射等方式把储存的太阳辐射能输送给大气。可以说,海洋是大气最主要的热量储存库。海洋向大气输送的热量受海洋表面水温的影响,水温高的海区,向大气输送的热量也多。如图:
3.海洋对大气温度的调节作用
由于热容量的影响,海洋对热能反映表现为:吸热较慢,增温较缓,放热较慢,降温也较缓。海洋对大气温度起着显著的调节作用;而大陆热容量比海洋小,陆地吸收太阳辐射热能后,分子传导速度缓慢,热能只能下传到地面以下的浅薄层中。陆地对热能反映表现为:吸热很快,增温也快,放热迅速,降温也迅速。陆地对大气温度的调节作用小,以致气温的日较差、年较差