内容正文:
第21讲
海-气相互作用
Air sea interaction
一轮复习
-01-
海-气相互作用
Air sea interaction
海-气相互作用
1、概念
海-气相互作用是海洋与大气之间相互影响、相互制约、彼此适应的过程。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,被统称为海-气相互作用。
其中水热交换对全球地理环境影响最大
海-气相互作用
2、海-气相互作用
(1)水热交换
海洋
大气
太阳
吸收短波辐射
水汽
吸收潜热
热量水汽输入
吸收长波辐射
风
风驱使表层海水运动,大气向海洋传递动能
降水与径流
水分返回海洋
热带是海-气相互作用最活跃的地区
海-气相互作用
2、海-气相互作用
(2)影响
海-气相互作用通过大气环流与大洋环流,驱使水分和热量在不同地区传输,维持地球上水分和热量的平衡。
海-气相互作用
2、海-气相互作用
(3)其他物质交换
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;
大气通过降尘向海洋提供营养元素。
海-气相互作用
2、海-气相互作用
(3)其他物质交换
①海水通过与大气的接触,直接溶解大气中的二氧化碳;
②浮游植物通过进行光合作用,并将二氧化碳固定在生物体内;
③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)
海-气相互作用
2、海-气相互作用
(3)其他物质交换
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;
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,同时,海水上泛也会将部分二氧化碳重新带到表层;
海-气相互作用
2、海-气相互作用
海洋通过长波辐射和潜热向大气提供能量
海洋通过蒸发作用向大气提供水汽;提供水汽的多少主要与水温有关。水温越高,蒸发越旺盛,空气湿度也越大。
海-气相互作用
2、海-气相互作用
海洋对气温有调节作用
海洋对大气的温室效应有缓解作用
海洋中溶解的CO2是大气中CO2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CO2含量,影响着全球气温和大气环流过程;海洋浮游植物通过光合作用,向大气提供了40%的再生氧气。
海-气相互作用
2、海-气相互作用
大气通过风推动海水运动,影响海水性质。气流吹拂表层海水,形成风海流与风浪。
大气因参与海陆间水循环而影响海水性质。
大气通过水汽输送、蒸发、降水等环节参与水循环,其中降水的强弱直接影响海水盐度分布;
大气云层可减弱海面的太阳辐射,影响海面增温,进而影响海水的运动。
大气通过降尘向海洋提供营养元素。
-02-
厄尔尼诺和拉尼娜及其影响
Air sea interaction
厄尔尼诺和拉尼娜
1、沃克环流
太平洋
西岸
太平洋
东岸
太 平 洋
表层海水运动方向
近海面风向
沃 克 环 流
气流上升
气候高温多雨
气流下沉
气候干燥少雨
热
东南信风
冷
冷海水上泛
厄尔尼诺和拉尼娜
1、沃克环流
成因:低纬信风
分布:分布在赤道附近及其以南(0°-5°S)的太平洋
对全球的影响:
①气候:太平洋西岸高温多雨,东岸干燥少雨
③洋流:秘鲁寒流沿海岸向西北流
④生物:上升流带来丰富的饵料,形成渔场。
厄尔尼诺和拉尼娜
1、沃克环流
厄尔尼诺与拉尼娜现象的发生均与沃克环流有关,
沃克环流的强弱变化直接导致赤道地区太平洋东、西两岸的气候变化
厄尔尼诺和拉尼娜
2、厄尔尼诺
有些年份,赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高,这种现象被称为厄尔尼诺现象(间隔2~7年发生一次,通常发生在圣诞节前后)
厄尔尼诺和拉尼娜
2、厄尔尼诺
太平洋
西部
太平洋
东部
太 平 洋
表层海水运动方向
近海面风向
沃 克 环 流 逆 转
气流下沉
气候变干旱
气流上升
气候变多雨
冷
热
东南信风减弱
冷海水上泛减少
厄尔尼诺和拉尼娜
2、厄尔尼诺
成因:东南信风减弱(信风减弱)
对全球的影响:
①气候:太平洋西岸降水减少,出现旱灾、火灾,
东岸降水增加,出现洪涝灾害
②洋流:赤道温暖海水迫使秘鲁寒流向西流动
③生物:秘鲁寒流减弱,底层到表层的营养盐减少,浮游生物减少,鱼类饵料减少;大洋东侧表层海水升温,冷水鱼类大量死亡,渔业受损严重,以鱼类为食的鸟类大量死亡
④二氧化碳:减少二氧化碳释放,延缓全球变暖。
厄尔尼诺和拉尼娜
2、厄尔尼诺
对我国的影响:
①影响我国南部的台风数量减少
西太平洋地区水温异常偏低,水温较低的洋面不容易生成台风。
②对季风的影响
1)冬季风减弱,容易出现暖冬;
2)夏季风减弱,雨带偏南,推进慢,容易
出现北旱南涝,夏凉;
厄尔尼诺和拉尼娜
2、厄尔尼诺
(1)为什么冬季风减弱,容易出现暖冬?
西太平洋地区水温异常偏低,冬季西太平洋海上低压势力减弱,海陆气压差异减小,冬季风减弱,容易出现暖冬。
厄尔尼诺和拉尼娜
2、厄尔尼诺
(2)为什么夏季风减弱,容易出现北旱南涝和夏凉?
①东太平洋地区水温异常偏高,使得以夏威夷为高压中心的海上残留副高势力减弱,海陆气压差异变小,夏季风减弱,夏季风推进速度慢;
②西太平洋地区水温异常偏低,使得西太平洋副高脊线位置偏南,雨带推进速度慢;
厄尔尼诺和拉尼娜
3、拉尼娜
2017年12月海面温度异常
与厄尔尼诺现象相反,拉尼娜现象是指赤道附近中东太平洋海面温度异常降低的现象(间隔2~7年发生一次,通常出现在厄尔尼诺现象之后)
厄尔尼诺和拉尼娜
3、拉尼娜
太平洋
西部
太平洋
东部
太 平 洋
表层海水运动方向
近海面风向
沃 克 环 流 加 强
上升气流增强
气候更湿润多雨
甚至引发洪灾
下沉气流增强
气候异常干旱
引发严重的旱灾
更热
东南信风增强
更冷
冷海水上泛增加
厄尔尼诺和拉尼娜
3、拉尼娜
成因:东南信风增强(信风增强)
对全球的影响:
①气候:太平洋西岸降水更多,出现洪涝灾害,东岸降水更少,出现火灾、旱灾
②洋流:秘鲁寒流增强,沿赤道延伸更广
③生物:上升流增强,底层到表层的营养盐增多,浮游生物增多,鱼类饵料增多,渔业增产;
④二氧化碳:减少二氧化碳释放,延缓全球变暖
厄尔尼诺和拉尼娜
3、拉尼娜
对我国的影响:
①影响我国南部的台风数量增加
西太平洋地区水温异常偏高,水温较高的洋面更容易生成台风。
②对季风的影响
1)冬季风增强,冬季气温更低,常发生寒潮、雪灾、冻害等天气;
2)夏季风增强,雨带推进快,容易出现北涝南旱,华北春旱加剧;
厄尔尼诺和拉尼娜
3、拉尼娜
(1)为什么冬季风增强,常发生寒潮、雪灾、冻害?
西太平洋地区水温异常偏高,冬季西太平洋海上低压势力增强,海陆气压差异增加,冬季风增强,容易出现冷冬。
厄尔尼诺和拉尼娜
3、拉尼娜
(2)为什么夏季风增强,雨带推进快,容易出现北涝南旱?
①东太平洋地区水温异常偏低,影响使以夏威夷为高压中心的海上残留副高势力增强,海陆气压差异变大,夏季风增强;
②西太平洋水温异常偏高,使得西太平洋低纬度低压势力相对增强,副高脊线位置偏北;
厄尔尼诺和拉尼娜
#厄尔尼诺与拉尼娜现象对我国气候的影响
知识拓展
#南极附近的海冰开关
德雷克海峡海冰数量呈现
“多→少→多→少”的周期性变化
南极附近海水温度降低,海冰增多
堵塞德雷克海峡海海水通道
增强秘鲁寒流,使赤道太平洋海水降温
拉尼娜现象
沃克环流增强
西太平洋暖水增多,南半球南下暖流增强
南极环流增温
南极附近海冰量减少
打通德雷克海峡海海水通道
减弱秘鲁寒流,使赤道太平洋海水增温
厄尔尼诺现象
沃克环流减弱
西太平洋暖水东流,南半球南下暖流减少
厄尔尼诺和拉尼娜
厄尔尼诺现象 拉尼娜现象
东南信风 弱,甚至转为西风 强
南赤道暖流 弱 强
赤道逆流 强 弱
秘鲁寒流 西偏,被暖流取代 强
太平洋水温 东岸 升高 降低
西岸 降低 升高
太平洋两岸气候 东岸 降水增加 降水减少
西岸 降水减少 降水增加
对全球的影响 导致全球大气环流异常,
并对全球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
厄尔尼诺和拉尼娜
高考真题
【2024·1月浙江卷】海—气间通过潜热(海水蒸发吸收的热量或水汽凝结释放的热量)、长波辐射等方式进行热量交换,并通过大气环流和大洋环流调节不同纬度间的水热状况。下图为北半球夏季大气潜热释放对局地气温变化的贡献。完成1~2题。
1.关于大气潜热释放的纬度差异及其主要原因的说法,正确的是( )
A.0°~10°潜热释放高度较高
气流辐散上升强烈
B.30°~40°潜热释放数量较少
信风干燥抑制蒸发
C.50°~60°潜热释放高度较低
锋面气旋抬升受限
D.80°~90°潜热释放数量最少
极地东风摆动较小
C
高考真题
【2024·1月浙江卷】海—气间通过潜热(海水蒸发吸收的热量或水汽凝结释放的热量)、长波辐射等方式进行热量交换,并通过大气环流和大洋环流调节不同纬度间的水热状况。下图为北半球夏季大气潜热释放对局地气温变化的贡献。完成1~2题。
2.在海—气系统内部( )
A.大气降水,将能量直接传递给了海洋表面
B.大气辐射和运动,消耗从海洋获取的热量
C.海面反射太阳辐射,增加了大气潜热释放
D.海面水分蒸发凝结,促使海水产生了运动
B
高考真题
【2023·河北卷】 海水温度分布状况影响大气环流,对天气系统和长期气候变化有着重要影响。下图为某年赤道附近(5°S-5° N)部分海域海表温度距平时间-经度剖面(单位:℃)。据此完成下面小题。
1.上图反映该年赤道附近中、东太平洋
出现( )
A.厄尔尼诺现象
B.厄尔尼诺现象一拉尼娜现象
C.拉尼娜现象
D.拉尼娜现象→厄尔尼诺现象
C
高考真题
【2023·河北卷】 海水温度分布状况影响大气环流,对天气系统和长期气候变化有着重要影响。下图为某年赤道附近(5°S-5° N)部分海域海表温度距平时间-经度剖面(单位:℃)。据此完成下面小题。
2.赤道附近中、东太平洋此现象发生时,
易出现( )
A.西北太平洋副热带高压减弱
B.中国沿海海平面偏高
C.秘鲁沿岸积云对流活动增强
D.菲律宾野火灾害偏多
B
高考模拟
平流海雾是因空气平流作用在海面上生成的雾,暖气团流经冷海面形成的雾为平流冷却雾,冷气团流经暖海面形成的雾叫平流蒸发雾。下图为白令海峡周边某月等压线图。完成下面小题。
1.白令海峡全年多雾,图示月份该地海
雾的类型及特点是( )
①平流蒸发雾 ②平流冷却雾
③雾浓而厚 ④雾轻而薄
A.①③ B.②③
C.②④ D.①④
D
高考模拟
平流海雾是因空气平流作用在海面上生成的雾,暖气团流经冷海面形成的雾为平流冷却雾,冷气团流经暖海面形成的雾叫平流蒸发雾。下图为白令海峡周边某月等压线图。完成下面小题。
2.关于甲、乙两地海-气相互作用强弱及
其影响因素叙述正确的是( )
①甲地强,寒流 ②甲地弱,冬季风
③乙地强,暖流 ④乙地弱,西风带
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
C
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