内容正文:
学习任务
通过相关的统计图表,运用综合思维了解海—气相互作用,理解海—气相互作用对全球水热平衡的影响。
通过视频资料和图表资料,了解厄尔尼诺现象、拉尼娜现象,从区域认知的角度运用综合思维理解这两种现象对全球气候和人类活动的影响。
▷ 学习目标
1.8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。
▷ 课标要求
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2020年真是灾难年吗?2020年的大洪水从何而来?
警戒线以上洪水
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同学们,上课了。上课之前,我们先来看这样一则新闻:2020年中国水利部发布新闻称,8月以来,全国一共有634条河道产生超警戒线以上的洪水。天哪!我们回顾一下,自2020年开始,我们经历了什么!新冠!蝗灾!地震!现在肆虐的洪水又在影响着我国很多大江南北,这难免会让人浮想联翩……2020年真是灾难年吗?2020年的大洪水又是从何而来?
其他的灾难不好说,但2020年的大洪水早2019年就已注定了。这当中究竟有什么神奇的关联呢?就让我们进入今天的课堂!
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4.3 海—气相互作用
第四章 陆地水和洋流
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思考:从水循环的角度,大洪水从何而来?
蒸发
水汽输送
降水
地表径流
下渗
地下径流
海陆间循环(大循环)
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思考:海洋如何将水汽和热量传输到大气?
太阳辐射
海水蒸发
(潜热输送)
▷海洋同样是对流层大气的主要热源
▷海洋水汽收支方式
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长波辐射
(潜热)
海洋
大气
海洋
大气
通过潜热、长波辐射传递热量
蒸发(吸热)传递水分
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思考:大气如何将水汽和热量传输到海洋?
太阳辐射
海水蒸发
(潜热输送)
水汽凝结
大气降水
▷盛行西风影响下的北大西洋暖流
▷海洋水汽收支方式
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长波辐射
大气
逆辐射
风
(潜热)
海洋
大气
海水的运动
海洋
大气
通过潜热、长波辐射传递热量
蒸发(吸热)传递水分
通过大逆、风驱海流传递热量
降水(放热)传递水分
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▷全球水量平衡示意
▷北半球热量收支随纬度的变化
海洋
大气
通过潜热、长波辐射传递热量
蒸发(吸热)传递水分
通过大逆、风驱海流传递热量
降水(放热)传递水分
缓 解
实 现
海-气相互作用促使水热交换
维持全球
水热平衡
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季风
环流
三圈
环流
产生风力
不同纬度海洋对大气加热的差异
海洋与陆地
对大气加热差异
大气环流运动
促使海水运动形成大洋环流
促使大气运动形成水循环
海-气相互作用促使水热交换
维持全球
水热平衡
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成因猜想——全球水热失衡!
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工具使用说明
https://earth.nullschool.net/
鼠标单击某一处,可读取该点的海面温度值。
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首先,请同学们打开平板,输入以上网址,调整好各个参数。当我们把鼠标单击某一处,即可读取该点的海面温度值。
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正常年份赤道太平洋地区的表层海水温度比较
任务1
赤道
温度℃
经度
1.找到赤道太平洋地区;
2.从160°E到90°W,每隔10个经度,读取并记录一个海面温度值;
3.将记录的所有数值转换为折线图;
4.观察折线图,说说你们发现了什么?
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我们请A组的同学完成这样一个任务。
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赤道
温度℃
经度
正常年份赤道太平洋地区的表层海水温度比较
成果1
温度最高
160°E
温度最低
90°W
总体特征
西高东低
160°E
90°W
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看到同学们都已经顺利完成任务了,我们先来看看A组的成果。他们说,温度最高的地方是东经120,温度最低的地方是西经130度,总体呈现西高东低的特征。问题来了,明明都是赤道地区,为什么西太平洋的温度会比东太平洋的温度高呢?
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29.9 29.3 28.4 28 27.8 27.3 26.9 26.3 26 26 25.9 25.6
思考:根据折线图,赤道附近太平洋的东西两岸水温为何不同?
温度高
温度低
水平方向:信风带动海水自东向西流动→西岸水温高
垂直方向:东岸冷海水上泛+沿岸寒流→东岸水温低
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其实,在正常状况下,赤道附近盛行信风,信风带动海水自东向西流动,在西太平洋地区形成高温中心。
而东太平洋地区表层海水的热量被带走,底层冷水上泛,加上沿岸寒流的影响,形成了低温中心。
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温度高
温度低
根据热力环流原理,绘制赤道太平洋的大气环流模式
沃克环流
任务2
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接着请A组的同学绘制此时的大气环流模式。他们说,西太平洋的空气受热上升,成云致雨。而东太平洋上的空气冷却下沉,天气晴朗。其实,这样一种环流模式,就是我们课本所说的“沃克环流”。
以上就是A组同学的发现。接着来看看B组同学的成果。
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太平洋东岸:
盛行下沉气流
气候干旱
太平洋西岸:
盛行上升气流
气候湿润
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工具使用说明
https://earth.nullschool.net/
海温偏差 = 实际海温 一 平均海温
鼠标单击某一处,可读取该点的海面温度值。
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B组的同学则要完成这样一个任务。我们把“海面温度值”改为“海温偏差值”。
这里我们插入一个小知识。海温偏差是什么意思呢?其实它就是实际海温与平均海温的差值。如果海温偏差值是正数,说明该点的温度比平均温度高。
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不同时间赤道太平洋的表层海温偏差值比较
任务3
赤道
1.找到赤道与150°W的交点;
2.从2019年6月15日到2020年5月15日,每隔1个月,读取并记录一个海温偏差值;
3.将记录的所有数值转换为折线图;
4.观察折线图,说说你们发现了什么?
温度℃
时间
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Niño3.4区,即西经120度至170度、南北纬5度之间的区域。
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赤道
温度℃
时间
不同时间赤道太平洋中东部的表层海温偏差值比较
成果2
总体特征
有正有负
幅度较大
0.5
201906
202005
201911
202003
0
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B组的同学也绘制好他们的折线图,他们发现,偏差值有正有负,而且波动幅度较大。他们眼光还特别尖锐,发现在2019年11月到2020年3月,这五个月的偏差值大于等于0.5摄氏度。这会发生什么呢?其实,这就是我们课本所讲的,厄尔尼诺现象!
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1 0.5 -0.4 -0.6 0.4 0.5 2 0.9 1.4 1.6 0.2 -1.4
思考:根据折线图,厄尔尼诺现象有哪些表现?
赤道 中东太平洋 海水大范围异常偏暖
异常升高0.5℃
持续5个月以上
厄尔尼诺现象:赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高的现象。
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在太平洋东部,表层海水温度异常上升。主要具备2个特征:
根据国家气候中心监测显示,自2019年11月份以来,确实发生了一次弱的厄尔尼诺事件。
但问题来了,发生在遥远太平洋对面的海水升温,怎么影响到中国的气候?
别急,我们请B组的同学把此时的大气环流模式画出来。
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温度高
温度低
根据热力环流原理,绘制赤道太平洋的大气环流模式
任务4
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气流下沉,气候变干旱,引发森林火灾
气流上升,气候变多雨,引发洪灾
这个下沉气流对我国的影响可大了!
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厄尔尼诺发生的原因:信风减弱
▷正常情况下的海—气相互作用示意
▷厄尔尼诺发生时的海—气相互作用示意
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影响:智利沙漠开出花海
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厄尔尼诺对我国气候的作用机制为影响副高强弱(夏季)和冬季风强弱(冬季)。
厄尔尼诺发生在夏季
东南信风减弱
低纬环流增强且收缩
副高强度位置偏南
雨带位置偏南
我国南涝北旱
厄尔尼诺发生在冬季
西太平洋气压比较高
蒙古西伯利亚高压与太平洋之间的气压梯度力减小
冬季风的势力减弱
我国出现暖冬
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思考:假设沃克环流增强,绘制赤道太平洋的大气环流模式。
温度高
温度低
拉尼娜现象:赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常降低的现象。
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在太平洋东部,表层海水温度异常上升。主要具备2个特征:
根据国家气候中心监测显示,自2019年11月份以来,确实发生了一次弱的厄尔尼诺事件。
但问题来了,发生在遥远太平洋对面的海水升温,怎么影响到中国的气候?
别急,我们请B组的同学把此时的大气环流模式画出来。
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拉尼娜对我国气候的作用机制为影响副高强弱(夏季)和冬季风强弱(冬季)。
拉尼娜发生在夏季
东南信风增强
低纬环流减弱且伸展
副高强度位置偏北
雨带位置偏北
我国南旱北涝
拉尼娜发生在冬季
西太平洋气压比较低
蒙古西伯利亚高压与太平洋之间的气压梯度力增大
冬季风的势力增强
我国出现冷冬
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厄尔尼诺、拉尼娜对我国夏季的影响
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小结:厄尔尼诺和拉尼娜的成因
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小结:厄尔尼诺和拉尼娜带来的影响
西岸的澳大利亚以及印度、非洲等地出现_____;中国台风频次_____;
中国北方夏季易________,南方易_____。
太平洋东岸海区水温________,营养物质减少,浮游生物和_________死亡。
西岸的澳大利亚等地出现_____;
中国台风频次______。
东岸等地______。
旱灾 减少
高温干旱 洪涝
异常增高
鱼类鸟类
涝灾
增多
旱灾
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练习
(2024年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。
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
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练习
(2024年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。
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
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练习
(2023·北京卷)暴雨引发的洪水携带泥沙进入湖泊后,沉积形成砂质纹层。某地湖泊中砂质纹层出现频次与厄尔尼诺事件频次正相关。推算的厄尔尼诺事件频次如图所示。
3.由图可知
A.距今1200年左右该地气候较稳定
B.距今3500年该地河流侵蚀作用强
C.厄尔尼诺事件导致该地暴雨频发
D.全球气温下降引发厄尔尼诺现象
4.该地最可能位于
A.印度洋沿岸 B.大西洋西岸
C.亚欧大陆东部 D.南美洲西部
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下节课再见!
第四章 陆地水和洋流
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