4.3 海—气相互作用及其影响（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中地理选择性必修1（中图版2019）

第三节　海—气相互作用及其影响 课程标准 核心素养目标 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.结合示意图，认识海—气相互作用的原理。(综合思维) 2．说明海—气相互作用对全球水热平衡的影响过程。(区域认知、综合思维) 3．通过图表资料，分析厄尔尼诺、拉尼娜现象发生的原因以及可能对全球地理环境和人类活动的影响。(综合思维、人地协调观) 知识点一　海—气相互作用 1.概念：海洋与大气边界上的动量、热量、物质的交换，以及这些交换对大气、海洋各种特性的影响。 2．海—气间的物质交换 (1)液态的物质交换 ①形式：蒸发和降水。 ②影响：海水的温度、盐度和密度。 (2)气态的物质交换 ①形式：海水吸收二氧化碳；藻类植物的光合作用消耗二氧化碳。 ②影响：对于大气中二氧化碳浓度具有重要的调节作用。 (3)固态的物质交换 ①陆源物质、火山物质通过大气进入海洋；②海洋中固体物质进入大气。 3．海—气间的能量交换 (1)形式：海洋大气。 (2)大气的主要热源：海洋。 (3)海水运动的主要动力：大气环流及其所形成的行星风系；热带气旋。 热带地区是海—气相互作用最活跃地区的原因 (1)热带地区获得的太阳辐射多。 (2)热带地区海洋向大气输送的热量最多。 (3)热带地区海区面积大，海水蒸发旺盛，向大气输送的水汽也最丰富。 1．判断 (1)海洋蒸发是海—气热量输送的主要途径。(　√　) (2)纬度越低，海—气相互作用越活跃。(　√　) (3)同纬度的大洋东西两岸向大气输送的水汽和热量基本相同。(　×　) 2．问答 从海—气相互作用角度分析副热带海域利于热带气旋形成的原因。 提示：副热带海域海水温度高、蒸发量大，向大气输送的热量多，利于海面空气受热膨胀上升形成气旋。 知识点二　海—气相互作用对全球水热平衡的影响 1.影响 (1)影响：对于维持全球水热平衡具有重要意义。 (2)形成的基础：海—气相互作用所形成的大气环流与大洋环流。 2．对水量平衡的影响 (1)大气中水汽的主要来源：海洋。 (2)过程：大气环流→水循环。 3．对热量平衡的影响 (1)太阳辐射是地球表面热量的主要来源，不同纬度地区接受的太阳辐射量是不同的。 (2)热量收支状况 ①低纬地区所获得太阳辐射较多，收入大于支出，热量盈余。 ②高纬地区所获得太阳辐射较少，收入小于支出，热量亏损。 ③实现热量平衡的方式：全球热量平衡的实现正是大气环流和大洋环流将热量从低纬地区源源不断输送到高纬地区的结果。 海—气相互作用的表现与全球水热平衡 不同纬度海洋对大气加热的差异，导致了高低纬之间的大气环流。由于海洋与陆地的热力性质差异，形成季风环流。同时，风力吹拂洋面，把大气的动能传递给海洋，促使海水运动，形成了运动方向基本一致的洋流。这些大气环流和洋流，将热量从低纬地区带到高纬地区，将水分从海洋带到陆地，是维持地球水热平衡的基础。 1．判断 (1)大气环流和大洋环流是维持全球水热平衡的基础。(　√　) (2)全球水量平衡是水循环的结果。(　√　) (3)在某段时间内，一个地区的水量收入严格等于水量支出。(　×　) (4)一般来说，低纬地区热量亏损，高纬地区热量盈余。(　×　) 2．问答 若地球上没有海—气相互作用，不同纬度地区气温将会如何变化？ 提示：高纬度地区气温会持续下降，低纬度地区气温会持续升高。 知识点三　厄尔尼诺、拉尼娜现象及其影响 1.厄尔尼诺现象及其影响 (1)概念：赤道中、东部太平洋海域发生的大范围、持续性表层海水温度异常偏高的现象。 (2)影响 ①正常年份 a．赤道太平洋东西部气候 赤道东太平洋 表层海水温度低，空气稳定→降水偏少，气候偏干 赤道西太平洋 表层海水温度高，空气对流强烈→降水较多，气候较湿润 b.赤道太平洋东部生物分布：冷海水上涌→营养物质丰富→浮游生物大量繁殖→鱼类繁盛→鸟类丰富。 ②厄尔尼诺年 a．赤道太平洋东西部气候 赤道东太平洋 表层海水温度升高，空气对流运动增强→降水增多→洪涝灾害 赤道西太平洋 表层海水温度下降，空气对流运动减弱→降水减少→气候严重干旱 b.赤道太平洋东部生物分布：信风减弱→冷海水不再上涌→海水中营养物质减少→鱼类大量减少。 c．厄尔尼诺的影响不仅仅局限在赤道太平洋地区，而是全球性的。 2．拉尼娜现象及其影响 (1)概念：指赤道东太平洋表层海水温度异常下降的现象，其特征与厄尔尼诺现象相反。 (2)影响 ①赤道西太平洋地区降水较正常年份偏多，印度尼西亚、澳大利亚等地洪涝灾害严重。 ②赤道东、中太平洋地区降水偏少，易出现旱灾。 (3)厄尔尼诺现象和拉尼娜现象间隔周期 ①历史上，大约7年。 ②近年来，其时间间隔在缩短。 厄尔尼诺与拉尼娜现象对我国气候的影响 1．判断 (1)厄尔尼诺是指赤道附近中东部太平洋海面温度异常降低的现象。(　×　) (2)厄尔尼诺现象发生时南赤道暖流会减弱。(　√　) (3)秘鲁渔场的渔获量不会受厄尔尼诺现象影响。(　×　) (4)拉尼娜现象发生后，在赤道附近的太平洋西岸地区一定会发生水灾。(　×　) 2．问答 当厄尔尼诺现象发生时，印度尼西亚为什么易发生森林火灾？ 提示：上升气流减弱，甚至会出现下沉气流，降水减少，森林分布区变得干燥，又属于低纬地区，多高温天气，因此，易发生森林火灾。 探究一　海—气相互作用与水热平衡原理 ►情境探究 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。 1．结合材料一指出海—气相互作用的环节。 提示：海水长波辐射、海水蒸发、水汽凝结、降水、风。 2．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。 3．北半球低纬度海区和高纬度海区热量收支有何差异？高低纬度海区是如何实现热量输送的？ 提示：在低纬度海区热量收入大于热量支出，有热量盈余；在高纬度海区热量支出大于热量收入，存在热量亏损。低纬度海区盈余的热量主要通过洋流和大气环流输送到高纬度海区。 ►素养凝练 1．海—气相互作用 (1)海—气间的物质交换 (2)海—气间的能量交换 ①动能转换与传输 ②势能的转换与传输 2．海—气相互作用对全球水热平衡的影响 (1)图解海—气间相互作用对全球水热平衡的影响 (2)影响海—气间水热交换的因素 ►学以致用 读某区域图，完成1～3题。 1．海域①至④中，蒸发量最大的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 2．海域①和④向大气输送的热量差别很大，影响两地海—气间热量交换差异的主要因素是(　　) A．纬度位置 B．大气环流 C．太阳辐射 D．洋流性质 3．海域①至④中获得的净辐射值最低的海域是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 1．D　2．D　3.B　解析：第1题，海水蒸发量的大小与温度高低呈正相关。四个海域中，海域④水温最高，蒸发量最大。第2题，海水温度越高，向大气输送的热量越多。①④两海域纬度位置相当，正午太阳高度相当，获得的太阳辐射能量相当；海域④受暖流影响，水温比受寒流影响的海域①高。第3题，海域②纬度位置最高，热量收入最少，热量盈余量最少，故净辐射值最低。 4．读全球各纬度带的水量平衡图，下列说法不正确的是(　　) A．陆地水量平衡值为正值 B．高纬度海洋水量平衡值为正值 C．中纬度海洋水量平衡值随纬度增高而不断减少 D．低纬度海洋水量平衡值为负值 C　解析：中纬度是指南北纬30°～60°的地区，图中显示该区域内海洋水量平衡值大致随纬度的增高而不断增加。故选C。 探究二　厄尔尼诺和拉尼娜现象及其影响 ►情境探究 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的日常研究。 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，2021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。 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？ 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。 2．厄尔尼诺现象发生时，赤道太平洋海域沿岸地区气候有何异常？ 提示：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；而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。 ►素养凝练 1．厄尔尼诺现象发生年份与正常年份各项地理事物的区别 正常年份 厄尔尼诺现象发生年份 洋流 秘鲁寒流沿秘鲁沿岸向西北流动 温暖海水从赤道向南流动，迫使秘鲁寒流向西流动，赤道逆流增强 生物 秘鲁沿岸上升流带来丰富的饵料，形成渔场 该海区上升流减弱，水温升高，营养物质减少，浮游生物和鱼类、鸟类死亡 大气 环流 赤道太平洋西岸气流上升，东岸气流下沉 赤道太平洋中、东部气流上升，西岸气流下沉，东岸下沉气流因水温升高而减弱 天气 气候 西岸降水较多；东岸降水较少，形成荒漠 西岸的澳大利亚以及东南亚等地出现严重旱灾，东岸荒漠地带暴雨成灾 2.厄尔尼诺与拉尼娜现象的区别与联系 厄尔尼诺与拉尼娜现象是在全球大气环流作用下，低纬度海—气相互作用的表现。二者比较如下表。 拉尼娜现象 厄尔尼诺现象 东南信风 强 弱 赤道逆流 弱 强 太平洋水温 大洋东岸 降低 增加 大洋西岸 增加 降低 沃克环流 增强 减弱或消失 气候 大洋东岸 降水减少 降水增加 大洋西岸 降水增加 降水减少 对全球的影响 导致全球大气环流异常，并对全球广大范围内的气候产生很大影响 关联性 拉尼娜现象一般出现在厄尔尼诺现象之后 ►学以致用 读正常年份赤道附近太平洋东、西岸海水温度分布图，完成1～3题。 1．根据热力环流原理，判断正常年份该区域太平洋上空的大气环流模式是(　　) A． B． C． D． 2．厄尔尼诺现象发生时，赤道附近太平洋地区(　　) A．东、西部海面的温差增大 B．东部可能出现上升气流 C．印度尼西亚降水增加 D．秘鲁渔场捕鱼量增加 3．拉尼娜现象发生时(　　) A．东、西部海面的温差减小 B．东部海域水温升高 C．澳大利亚东部暴雨成灾 D．西部海面出现下沉气流 1．D　2．B　3.C　解析：第1题，结合图中信息及热力环流知识可知，赤道附近太平洋东岸水温低，进而导致气温较低，气流下沉，而西岸水温与东岸相反，气流上升，因而热力环流模式为D项。第2题，结合所学海—气相互作用知识可知，厄尔尼诺现象发生时，赤道附近太平洋东岸水温异常升高，沃克环流减弱甚至方向相反，东、西部海面温差减小，导致印度尼西亚降水减少，秘鲁渔场适宜冷海水的鱼类迁徙甚至死亡，捕鱼量减少，因而排除A项、C项和D项；东侧水温上升较多时，可能会出现高于西侧的情况，进而出现沃克环流方向相反的情况，即东部出现上升气流，故选B。第3题，结合所学知识可知，拉尼娜现象发生时，赤道附近太平洋东岸水温异常降低，东、西部海面的温差增大，导致沃克环流增强，澳大利亚东部降水增多。故选C。 ►素养材料 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的东西向流动的大气环流就是沃克环流。 ►素能培优 读沃克环流示意图，完成1～2题。 1．从沃克环流的形成看，B处(　　) ①赤道暖流堆积，形成深厚的暖水层　②信风驱使表层海水向西流动，冷海水上涌　③上空大气膨胀上升　④上空大气收缩下沉 A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 2．该热力环流变弱时，下列叙述可信的是(　　) A．大洋东岸气候更加干旱 B．秘鲁寒流势力增强 C．出现厄尔尼诺现象 D．印度尼西亚多雨 1．D　2．C　解析：第1题，从图中可以看出，B处即箭头②下沉，气流下沉迫使表层海水向西流动，冷海水上泛。第2题，当该环流变弱时，意味着厄尔尼诺现象的出现，海—气相互作用发生改变，从而导致全球气候异常。 ►命题分析 学科网（北京）股份有限公司 $$