内容正文:
海—气相互作用及其影响
第四单元 第三节
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新课导入
据研究,每隔2~7年就会发生一次厄尔尼诺现象,每次厄尔尼诺现象都会给世界带来气候异常。从厄尔尼诺神像的狰狞面目就可以看出人们对此现象的恐惧。
实际上,厄尔尼诺是海洋与大气相互作用的结果。你知道海—气是怎样相互作用的吗?厄尔尼诺对人们的生产、生活产生了什么影响?
图4-3-1 厄尔尼诺现象
能理解海—气相互作用的概念,知道物质交换和能量传输是海—气相互作用的重要途径。
能够描述不同区域海—气相互作用过程中的水热交换过程。
能运用图表资料,说明海—气相互作用对全球水热平衡的影响。
能简述厄尔尼诺、拉尼娜现象及其对全球气候的影响
学习目标
一、海—气相互作用
世界表层洋流的分布(北半球冬季)
极地高气压带
极地东风
盛行西风
东北信风
东南信风
盛行西风
极地东风
极地高气压带
副极地低气压带
副热带高气压带
赤道低气压带
副热带高气压带
副极地低气压带
60°
60°
30°
0°
30°
60°
60°
30°
0°
30°
90°
90°
下沉
下沉
下沉
上升
爬升
爬升
极锋
极锋
下沉
地球上的气压带、风带示意图
海洋与大气之间的相互联系、相互影响
物质交换
能量传输
海洋通过长波辐射和蒸发潜热向大气提供热能
太阳辐射
70%被海洋吸收
其中85%左右的热能储存在大洋表层
长波辐射、潜热
海洋对大气的作用
如世界年太阳总辐射量分布图所示,海洋年太阳辐射量从低纬到高纬的海区,所获得的太阳辐射能量逐渐减少,向大气输送的热量也在减少。
所以大气获得海洋能量的多少与纬度密切相关。
全球总水量的96%以上赋存于海洋之中
蒸发
大气中86%的水汽量也由海洋提供
海洋通过蒸发作用向大气提供水汽
降水
海洋通过蒸发作用向大气提供水汽的多少与什么因素相关?是如何影响的?哪些海区的大气湿度较大?
思考
提示:
提供水汽的多少主要与水温相关。水温越高,蒸发越旺盛,空气湿度也越大。因此暖流海区和低纬海区的气候相对寒流海区和高纬海区要湿润些。
海洋对气候有调节作用
海水热容量大,增温、冷却都比陆地慢
长波辐射、潜热
调节大气温度
海洋上空的气温变化滞后于陆地上空
海洋最热月为8月,最冷月为2月
陆地最热月为7月,最冷月为1月
陆地气温日较差与年较差都比较大
海洋气温日较差与年较差都比较小
海洋使大气温度的变化比较和缓
海洋对大气的温室效应有缓解作用
海洋中溶解的二氧化碳是大气中二氧化碳含量的数十倍,并且海洋通过生物固碳等作用调节大气中的二氧化碳含量,影响着全球气温和大气环流过程。
海洋固碳和储碳过程
知识拓展
海洋与大气中的二氧化碳
除水热交换外,海—气间还存在气体和固体物质的交换。气体交换中以二氧化碳的交换最为重要。
在全球碳循环系统中,海洋的作用比陆地更为重要。大气中的二氧化碳气体,除少量被陆地植物通过光合作用吸收外,绝大部分通过海洋的物理—生化过程被同化吸收,并以固态碳的方式向海洋深部转移。其具体过程是:海水通过与大气的接触,直接溶解大气中的二氧化碳。海洋生物利用海水中所溶解的二氧化碳,进行光合作用,并将二氧化碳固定在生物体内。被海洋生物固定的二氧化碳,一部分通过生物的呼吸作用和残体分解释放到大气中,还有一部分形成碳酸盐沉积和有机碳沉积(如煤、石油、天然气)。生物沉积作用将二氧化碳固定在岩石圈中,短时期内不再参与地表的碳循环,从而降低了表层海水中二氧化碳的含量,有利于海洋表层从大气中吸收更多的二氧化碳,对海洋和大气的二氧化碳平衡产生重要影响。如果地球表面温度增高,海水温度会随之上升,二氧化碳在海水中的溶解度减小,那么将有更多的二氧化碳返回到大气中。目前,海洋中溶解的二氧化碳,要比大气中二氧化碳的含量高 60 倍。因此,海水温度继续上升,对地球将是潜在的巨大威胁。
视频:蓝碳
知识拓展
海洋与森林并称为地球的两叶“肺”
海洋浮游植物
光合作用
向大气提供了40%的再生氧气
活动
探究长春与伦敦气温差异的成因
长春的纬度是44°N,伦敦的纬度是51°N。根据图4-3-2说明两地气温的差异,从海—气相互作用角度分析产生气温差异的原因,并思考是否还有其他的原因。
参考答案:
长春夏季气温比伦敦高,冬季气温比伦敦低,气温年较差大。长春地处内陆,伦敦沿海,伦敦受海洋及北大西洋暖流影响较大,冬季海洋降温慢,暖流增温,所以伦敦气温比长春高;夏季海洋升温慢,陆地升温快,伦敦气温比长春低。受海洋的影响,伦敦温差比长春小。另外大气环流、海陆位置等也是影响气温的重要因素,伦敦终年受来自海洋的盛行西风的影响,温度变化小,而长春冬季受来自陆地的冬季风影响气温低,由于距海较远,受陆地比热容小增温快的影响,夏季气温高。