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世界“干极”智利阿塔卡马沙漠变身花海?
鲁教版选择性必修一第四单元
第三节 海--气相互作用及其影响
1.运用图表,分析海-气相互作用对全球水热平衡的影响.
2.解释厄尔尼诺、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响.
课程标准
素养目标
1.描述不同区域海-气相互作用过程中的水热交换-区域认知
2.运用图表资料,说明海-气相互作用对全球水热平衡的影响-综合思维
3.解释厄尔尼诺、拉尼娜现象对全球气候的影响-地理实践力
4.知道海一气相互作用对人类活动的影响,认识到尊重自然规律的重要性-人地协调观
01
海—气相互作用与水热交换
02
厄尔尼诺和拉尼娜现象
03
海—气相互作用与水热平衡
目录
展示:查阅 Earth Null School赤道附近太平洋东西两岸的温度
问题:比较赤道附近太平洋东西两岸温度特点及原因
小小科学家
时间 地点 太平洋东岸(℃) 太平洋西岸(℃) 太平洋东岸海温偏差(℃)
太平洋西岸海温偏差(℃)
2015.12
2019.8
2021.9
1928年英国气象学家吉尔伯特.沃克爵士在对印度季风年际变化的研究中发现东、西太平洋的一些测站(如东太平洋的塔希提岛和澳大利亚的达尔文港)气压有联系。每当东太平洋测站的气压上升,西太平洋测站的气压会下降,反之亦然。 在向皇家气象学会提交的一篇论文中,沃克将这种跷跷板式的气压型定义为南方涛动。在这个现象中,每当气压东高西低时,澳大利亚附近雨量就会很大,秘鲁沿岸降水非常少。
材料一 南方涛动
1960年瑞典科学家雅各布.皮叶克尼斯(Jacob Bjerknes) 进一步深入研究热带太平洋的大气环流,第一次将将南方涛动与海表温度联系了起来。为了纪念层沃克爵士的开创性工作,皮叶克尼斯把这个环流命名为"沃克环流"。
材料二 沃克环流
主题探究一 海气相互作用与水热交换
材料三 表格结论
(1)运用热力环流的原理,在导学案图中用箭头表示大气运动方向,试分析沃克博士发现澳大利亚东岸出现强降水,而秘鲁沿岸降水量少的原因
(2)结合大气受热过程和水循环原理描述海—气相互作用过程中的水热交换过程(海对气,气对海产生的作用)
主题探究一 海气相互作用与水热交换
赤道附近的
太平洋西部
赤道附近的
太平洋东部
太 平 洋
近海面风向
气流上升
气候多雨
气流下沉
气候干燥
热
冷
主题探究一 海气相互作用与水热交换
信风
海水向西运动
西岸暖流堆积
沃克环流
东岸冷海水补充
气温低
气流下沉
高压
气温高
气流上升
低压
阳
辐
射
海洋
长波辐射
传导
对流
蒸发
降水
海洋是大气最主要的热量储存库
水汽凝结
潜热输送
大气逆辐射
海-气相互作用:海洋与大气之间进行着大量且复杂的物质和能量交换,其中的水热交换,对气候乃至自然环境具有深刻的影响。
太
主题探究一 海气相互作用与水热交换
(1)北半球海洋热量收入、支出随纬度是如何变化的?
(2)想一想,根据热量收支情况,赤道会不会越来越热,极地会不会越来越冷?为什么?
结合全球热量平衡示意图,思考下列问题:
低纬度地区,收入>支出;在30°N地区,收入=支出;高纬度地区,收入<支出。
海洋热量的收入,主要是来自太阳辐射;海洋热量的支出,主要是消耗于海洋辐射与海水的蒸发。
主题探究二 海-气相互作用与水热平衡
一年中,世界海洋热量的总收入和总支出,基本上是平衡的。地球上高低纬地区间的热量输送主要是通过大气环流和大洋环流共同实现的。
读全球水平衡示意图,计算海洋降水量与陆地降水量之和,海洋蒸发量和陆地蒸发量之和,并比较相应数据,说明了什么问题?
海洋水/1000km3
收入项 收入数量 支出项 支出数量
总计 总计
陆地水/1000km3
收入项 收入数量 支出项 支出数量
总计 总计
458
47
降水
径流
蒸发
505
505
505
降水
径流
119
47
72
119
119
蒸发
从长期来看,全球水的总量没有什么变化。但是就一个地区来说,有时降水多,有时降水少。某段时期内,一个地区的储水变化量就是水量收入和支出的差额。这就是水量平衡原理。
主题探究二 海-气相互作用与水热平衡
季风环流
产生风力
将动能传递给海洋
不同纬度海洋对大气加热的差异
海洋与陆地对大气加热的差异
海-气相互作用驱使水分和热量在不同地区的传输,从而维持地球上水分和热量的平衡。
主题探究二 海-气相互作用与水热平衡
大气环流
三圈环流
促使海水运动,形成大气环流
主题探究三 厄尔尼诺与拉尼娜现象
材料三:查阅http://www.nmefc.cn/国家海洋环境预报中心网站
主题探究三 厄尔尼诺与拉尼娜现象
材料三:查阅http://www.nmefc.cn/国家海洋环境预报中心网站
主题探究三 厄尔尼诺与拉尼娜现象
(1)与中性阶段相比,尝试描述厄尔尼诺与拉尼娜的温度特征?(过程+结果)
(2)指出与正常年份相比,任选厄尔尼诺和拉尼娜现象发生时,赤道太平洋海域上空热力环流的变化,并说明其变化给太平洋东西两岸气候、生物带来的影响。
材料三:查阅http://www.nmefc.cn/国家海洋环境预报中心网站
主题探究三 厄尔尼诺与拉尼娜现象
厄尔尼诺 拉尼娜
定义
形成过程
赤道中、东部太平洋海域发生的表层海水温度异常偏高;东西部温度差异变小
赤道附近中东太平洋海面温度异常降低的现象;东西部的温度差异增大
低纬东北东南信风减弱,赤道逆流增强,温暖海水东侧集聚,大洋东侧上升补偿流减弱,水温东暖西冷
低纬东北东南信风增强,赤道逆流减弱,温暖海水东侧流失,大洋东侧上升补偿流增强,水温东冷西暖
在太阳辐射的作用下,海水吸收太阳短波辐射而升温,从而不断进行蒸发,为大气层补充水分;大气中的水分通过对流运动冷却凝结,形成降水,返回海洋。
主题探究三 厄尔尼诺与拉尼娜现象
主题探究三 厄尔尼诺与拉尼娜现象
影响 厄尔尼诺 拉尼娜
对气候
对生物
赤道东太平洋:表层海水温度升高,空气对流增强,降水增多,易发生洪涝灾害。
赤道西太平洋:表层海水温度下降,空气对流减弱,降水减少,易发生旱灾和山火。
环流圈增强,太平洋东岸下沉气流增强,气候异常干旱,甚至引发严重的旱灾;
西岸上升气流增强,气候更加湿润多雨,甚至引发洪灾。
信风减弱→冷海水不上涌→海水营养物质减少→鱼类大量减少→鸟类失去食物来源,大量死亡或迁徙。
赤道太平洋东部生物分布:离岸风增强→上升流变强→海洋表层营养物质增多→渔场增产 → 鸟类变多
大气
海洋
各自然要素要素相互联系和相互作用
某一要素的变化会导致其他要素发生变化
某一要素的变化会影响当地和其他区域的自然地理环境
小结
探究性作业
最近发表于《自然·通讯》(Nature Communications)的一项研究给出了极为震撼的新预测:在温室气体排放持续的情况下,本世纪大西洋经向翻转环流(AMOC)有95%的可能性会崩溃,最快甚至可能就发生在2年后。一旦它出现了崩塌,那意味着地球的小冰河时期可能进入起步,并且最终“摇身一变”,让整个地球都可能进入到极寒,寒冷之中。
试从海气相互作用的角度分析全球变暖的情况下地球进入冰河时代的可能性
Lavf58.29.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.45
Lavf58.20.100
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