内容正文:
大气热力作用与海气相互作用
大气上界
地面
太阳辐射
大气吸收
太
阳
辐
射
地面辐射
射向宇宙空间
反射 散射
大气辐射
大气逆辐射
短波辐射
长波辐射
长波辐射
地面增温
大气增温
大气的受热过程
两个关键词——水分、热量
三个原理——大气的受热过程、热力环流、水循环
海—气相互作用
除了水热交换外,海—气间还存在气体和固体物质的交换。
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第二级
第三级
第四级
第五级
太阳辐射
海水蒸发
水汽凝结
大气降水
海洋是大气中水汽的最主要来源
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。
▋海—气之间的水分交换
大气中87.5%的水汽来自海洋
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—气之间的能量交换
海洋通过潜热(蒸发吸收的热量和凝结释放的热量)、长波辐射等方式为大气运动提供能量
大气主要通过风向海洋传递动能,驱使表层海水运动
太阳辐射
海水蒸发
(潜热输送)
海洋表层储存85%的热量
长波辐射
大气运动
海水运动
通过大气环流和大洋环流,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。
全球水热平衡
大洋环流
风
大气环流
海洋
水分、热量交换
大气
海洋热量收入
太阳辐射是海水最主要的热量来源
大气长波辐射
海面水汽凝结释放的潜热(较少)
暖于海水的降水
大陆径流的注入以及地球内热释放均能给海水带来一定热量。
海洋热量支出
海水蒸发潜热损失是海洋热量支出的主要方式
海面向大气的长波辐射
海面与冷空气的热量交换
第23题图
(2020·浙江高考)1.下图为两极地区多年平均海冰面积年内变化图。对比两极地区年内海冰消融速度差异,原因可能是( )
A.南极地区受西风漂流影响,海冰消融慢
B.北极地区受北大西洋暖流影响,海冰消融快
C.南极地区下垫面比热小,吸热升温快,海冰消融快
D.北极地区臭氧空洞小,太阳辐射强度大,海冰消融慢
C
2,3月海冰面积大,确定北极地区
8,9月海冰面积,确定南极地区
更陡
消融更快
升温更快
南极
北极
海洋
陆地
(2022·湖北·高考真题)智利竹荚鱼是世界上主要的海洋经济鱼种之一,广泛分布于南太平洋水域。图示意智利竹荚鱼洄游路线。据此完成下面小题。
2.与正常年份相比,该海域幼鱼的活动范围( )
①厄尔尼诺年,向南偏移 ②厄尔尼诺年,向北偏移
③拉尼娜年,向南偏移 ④拉尼娜年,向北偏移
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
B
厄尔尼诺年
向南(高纬)移
水温偏高
拉尼娜年
水温偏低
向北(低纬)移
24.若甲地上空l000米以下受到相同气压系统控制,则符合图示“热泡”运动的等压线分布是
A.① B.② C.③ D.④
当空气经过较暖的下垫面时,底部的大气增温形成比周边温度高的“热泡”,并不断向上运动,这是一切对流现象的基础。“热泡”超过凝结高度就会形成云层,海面上的云层在夜间常常会发生强烈对流,形成雷雨天气。下图为甲地下垫面附近“热泡”上升运动示意图。完成24、25题。
近地面西北风
D
9.造成夜间海面上云强烈对流的原因有( )
①云底接受海面辐射,降温慢 ②云顶长波辐射,冷却剧烈
③云底向下垫面辐射,降温慢 ④云顶水汽蒸发,冷却剧烈
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
(2023•浙江1卷节选)空气经过较暖的下垫面时,底部的大气增温形成比周边温度高的“热泡”,并不断向上运动,这是一切对流现象的基础。“热泡”超过凝结高度就会形成云层,海面上的云层在夜间常常会发生强烈对流,形成雷雨天气。下图为甲地下垫面附近“热泡”上升运动示意图。完成下面小题。
2.考查能力
2.解题步骤
由材料知
向上运动
凝结
雷雨
云底增温
条件
A
海
热
辐射
散热
辐射
10.从总体上看,1993—2016年西南大西洋海区( )
A.北上寒流和巴西暖流都增强 B.北上寒流和巴西暖流都减弱
C.北上寒流增强,巴西暖流减弱 D.北上寒流减弱,巴西暖流增强
(2023•江苏卷)西风漂流绕过南美大陆南端后部分向北形成北上寒流,与巴西暖流交汇后东流。下图为“1993-2016年西南大西洋海区36°S和41°S附近两个截面逐月洋流流量及变化趋势图”(数值表示流量大小;正负表示流向,北向为正,南向为负)。据此完成下面小题。
2.考查能力
2.解题步骤
巴西暖流
向南流
增强
北上寒流
负值增大
纬较低
D
纬较高
正值减小
向北流
减弱
11.与该海区洋流强弱变化趋势直接相关的是( )
A.极地东风带向南极方向收缩
B.盛行西风带向南极方向移动
C.极地东风带向低纬方向扩张
D.盛行西风带向低纬方向移动
(2023•江苏卷)西风漂流绕过南美大陆南端后部分向北形成北上寒流,与巴西暖流交汇后东流。下图为“1993-2016年西南大西洋海区36°S和41°S附近两个截面逐月洋流流量及变化趋势图”(数值表示流量大小;正负表示流向,北向为正,南向为负)。据此完成下面小题。
2.考查能力
2.解题步骤
盛行西风
南移
经海峡流量
西风漂流
驱动
B
北上洋流
减弱
南移
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24、25题。
24.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
25.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
影响蒸发的因素?
温度、风速、干湿度
近地面风带
引潮力
副热带高压北移
关联度不大。主要因气温低,且水面封冻,蒸发量小。
主要与不同纬度水温差异引起的蒸发量、上升气流强弱差异有关。
如:0-10°受热上升及信风辐合抬升,导致冷却凝结量大;40-60°受西风控制,带来暖湿空气易遇冷凝结;80-90°受极地高低压带控制,气流下沉不易凝结。
(2022广东)卡里马塔海峡是热带西太平洋和印度洋水体交换的通道。该海峡表层流流向季节变化明显:在北半球夏季,其流向向北;冬季,转向南流且流速达到最大值。下图示意卡里马塔海峡及周边区域自然地理环境。
卡里马塔海峡表层流对爪哇海水体物理性质的影响主要体现在哪些方面?分析在北半球冬季,该海峡表层海水向南流且流速达到最大的原因。
表层水温变化(2分);盐度(密度)变化(2分)。
北半球冬季,位于卡里马塔海峽北侧的南海海域受南下冬季风和信风的作用,表层海水向南流动(2分);受南海南部地形影响,海面升高(2分);叠加海峡地形的狹管效应,进一步抬升海面高度,加快流速(2分)。
从冰架分离后漂浮在海上的冰山被形象地称为冰筏。罗斯海拥有世界上面积最大的冰架——罗斯冰架,是南极大陆周边冰山输出最强的海区,洋流环境复杂。随着全球变暖,近年来罗斯冰架崩离、消融明显。模拟结果表明,若变暖进一步增强,南极地区的降水会更多地以降雨的形式出现。下图示意罗斯海所在区域的地理环境。
(1)简述罗斯环流形成的主要影响因素。
西风漂流(盛行西风)和陆坡流(极地东风)共同影响;
广阔洋面,海陆轮廓的影响;
地转偏向力影响。
罗斯环流
洋流
盛行风
盛行西风
极地东风
西风漂流
陆坡流
地转偏向力
海陆轮廓
广阔洋面
从冰架分离后漂浮在海上的冰山被形象地称为冰筏。罗斯海拥有世界上面积最大的冰架——罗斯冰架,是南极大陆周边冰山输出最强的海区,洋流环境复杂。随着全球变暖,近年来罗斯冰架崩离、消融明显。模拟结果表明,若变暖进一步增强,南极地区的降水会更多地以降雨的形式出现。下图示意罗斯海所在区域的地理环境。
(2)分析从罗斯冰架分离入海后的冰筏漂移的动力机制。
风力推动
海水流动
极地东风
气压梯度力
地转偏向力
小尺度
热力环流
冰川风
向海气压梯度力
空气重力下沉
冰架区表面辐射冷却剧烈,产生向海气压梯度力;叠加因地形高差引起的空气重力下沉运动,加强风速,将冰筏带向外海;气压梯度力和地转偏向力共同影响形成的极地东风(陆坡流),带动冰筏漂移。
陆坡流
从冰架分离后漂浮在海上的冰山被形象地称为冰筏。罗斯海拥有世界上面积最大的冰架——罗斯冰架,是南极大陆周边冰山输出最强的海区,洋流环境复杂。随着全球变暖,近年来罗斯冰架崩离、消融明显。模拟结果表明,若变暖进一步增强,南极地区的降水会更多地以降雨的形式出现。下图示意罗斯海所在区域的地理环境。
(3)更多以降雨形式出现的降水会加速南极海冰融化,对其原因给出合理解释。(6分)
雨水温度较高,加剧海冰融化;
雨水对冰雪的冲刷加剧,下垫面反射率降低,冰面温度增加;
海冰融化,海水面积增加,海水吸收太阳辐射增加。
全球变暖
降水增多
降低冰雪反射率
加速海冰融合
海水面积增加
海水吸收太阳辐射增多
海水温度上升
导致
冲刷加剧
加速
雨水温度升高
(2021 •浙江2卷)14.阅读图文资料,完成下列要求。
材料一当暖湿空气流经冷的下垫面时,空气中的水汽易冷却凝结成雾,大多数海雾均属此类。风力过大或过小都不利于海雾的形成。西北太平洋是全球海雾频发的海区之一。
材料二图一为世界某区域略图,图二为图一中甲地不同风向下成雾频次图﹐图三为西北太平洋沿145°E经线上成雾频次时空分布图。
(1)简析甲地所在海区风力过大、过小均不利于海雾形成的原因。(4分)
【规范表达】过大,不利于水汽凝结;过小,不利于水汽输送。
过大
蒸发大
不利水汽凝结
过小
不利水汽输送
水汽不足
风力
(2)从水汽来源的角度﹐分析甲地夏季海雾频发的原因,并说出甲地所在海区夏季海雾对海运影响较大的理由。(8分)
(2021 •浙江2卷节选 )14.阅读资料,完成下列要求。
材料一当暖湿空气流经冷的下垫面时,空气中的水汽易冷却凝结成雾,大多数海雾均属此类。风力过大或过小都不利于海雾的形成。西北太平洋是全球海雾频发的海区之一。
材料二图一为世界某区域略图,图二为图一中甲地不同风向下成雾频次图﹐图三为西北太平洋沿145°E经线上成雾频次时空分布图。
【规范表达】原因:暖流表面温度更高,蒸发量大;多偏南风,利于暖湿空气输送;理由:夏季航运繁忙;海雾范围广。
西北太平洋
暖流流经
多偏南风
水热低纬向高纬输送
蒸发量大
水热低纬向高纬输送
吸热
水温高
+
夏季
海雾范围广
航运忙
$$