4.3 海—气相互作用 课件 2024-2025学年高中地理湘教版（2019）选择性必修一

海—气相互作用 与水热交换 海—气相互作用 与水热平衡 厄尔尼诺、拉尼娜 及其影响 海—气相互作用 什么是海—气相互作用？ 海一气相互作用是指海洋与大气间物质、能量持续交换的互相影响过程。 海洋是地球上巨大的热能储存库，对气候的形成和变化具有重要影响。 1、海—气之间的水分交换 海-气相互作用与水热交换 降水 【合作探究1】用箭头表示海洋与大气进行水分交换的过程。 海水温度升高 太阳辐射 海水蒸发 水汽凝结 86% ①海洋通过蒸发作用，向大气提供水汽，海洋是大气中水汽的最主要来源。 ②大气中的水汽凝结后以降水的形式返回海洋。 影响海—气之间水分交换的因素是什么呢？ 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。 海洋的蒸发量与海水温度密切相关，一般来说，海水温度越高，蒸发量就越大。 影响海—气水分交换的因素 纬度 洋流 高纬 低纬 寒冷 暖流 水温低，蒸发量小，向大气输送的水分少 水温高，蒸发量大，向大气输送的水分多 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。 海洋向大气输送热量，是大气热量的主要供给者。 太 阳 辐 射 海洋表层存储85%的热量 长波辐射 海水 蒸发 吸热 大气 降水 海洋吸收70% 水汽凝结（放热） 潜热输送 海洋是地球上太阳辐射能的重要存储器。海洋表面的反射能力弱，能够使海洋多保留一部分太阳辐射能。 海洋吸收了到达地表太阳辐射能的70%，并将其中85%的热量储存在海洋表层，再通过潜热(海水蒸发吸收的热量或水汽凝结释放的热量)、长波辐射等方式将储存的太阳辐射能输送给大气。 2、海—气之间的热量交换 海洋向大气输送热量，是大气热量主要供给者 海洋向大气输送的热量，与其表层水温密切相关 水温高的海区，向大气输送的热量也多 热带地区海洋面积大，是驱动地球大气系统的主要能量来源地 热带地区是海—气相互作用最活跃地区的原因 知识点二 海—气相互作用 热带地区获得的太阳辐射多。 热带地区海洋平均每月向大气输送的热量最多。 热带地区海区面积大，海水蒸发旺盛，向大气输送的水汽也丰富。 大气通过风作用于海洋，驱动海水运动，把部分能量返还给海洋，并使海洋热状况产生再分配，改变海洋对大气的加热作用。 海—气相互作用对全球水热平衡的影响 Influence of air sea interaction on global water and heat balance 01 海—气相互作用所形成的大气环流与大洋环流，是维持全球水热平衡的基础。 海—气相互作用所形成的大气环流和大洋环流，是维持全球水热平衡的基础。 不同纬度海区对大气加热的差异，会产生高低纬度间的大气环流； 海陆间对大气加热的差异，则形成季风环流。 同时，大气运动和近地面风带，是海洋水体运动的主要动力。大气环流与大洋环流驱使着水分和热量在不同地区的传输，从而维持着全球的水热平衡。 海—气相互作用对全球水热平衡的影响 Influence of air sea interaction on global water and heat balance 01 大气环流 高低纬间环流 海—气热力作用 气—海动力作用 大洋环流 大气环流与大洋环流驱使水热在不同地区传输，维持全球水热平衡。 不同纬度海洋对大气加热 海陆间对大气加热差异 季风环流 形成 形成 方向基本一致 大气环流与大洋环流 海—气相互作用，进行水分交换，构成地球上的水循环。地球上的水时时刻刻都在循环运动，从长期来看，全球总水量没有什么变化。 （1）促进水平衡 区域 多年平均蒸发量 多年平均降水量 多年平均径流量 (km³) (km³) (km³) 海洋 505000 458000 -47000 外流区 63000 110000 47000 内流区 9000 9000 　 全球 577000 577000 　 海陆间循环 海上 内循环 陆地 内循环 （1）促进水平衡 （1）促进水平衡 通过海上内循环和海陆间循环等水体循环流动，使全球蒸发、降水达到平衡。 海洋上空 陆地上空 海洋 陆地 水汽输送 9% 蒸 发 100% 降 水 91% 降水 地表径流 地下径流 下 渗 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。 在某段时期内，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 补充：了解水量平衡原理 Supplement: understand the principle of water balance 补充：了解水量平衡原理 Supplement: understand the principle of water balance 海洋 陆地 水汽 577 降水 458 505 47 降水 119 径流 72 蒸发 单位/1000km3 全球水量 平衡示意 大洋环流既影响海洋热量的分布，又影响海洋向大气的热量输送过程。 （2）促进热量平衡 低纬度海洋获得更多太阳辐射能，主要由大洋环流把热量向较高纬度输送； 中纬度通过海—气交换，把热量输送给大气，再由大气环流将热量向更高纬度输送。 海—气相互作用及其异常 Air sea interaction and its anomalies -01 通过海一气相互作用，海洋和大气成为一个整体 如果表层海水温度发生异常，大气环流也会异常 甚至出现极端的天气事件 Air sea interaction …… Water Movement 知识回顾：想一想赤道附近南太平洋表层洋流的分布规律 Knowledge review: think about the distribution of the surface current in the South Pacific near the equator 正常年份赤道附近太平洋的大洋环流图 赤道附近南太平洋东、西两岸洋流名称分别是什么？ 东澳大利亚暖流和秘鲁寒流分别对赤道附近南太平洋东、西两岸气候的影响？ 西岸：东澳大利亚暖流 东岸：秘鲁寒流 降温减湿；增温增湿。 在正常状况下，北半球赤道附近吹东北信风，南半球赤道附近吹东南信风。信风带动海水自东向西流动，分别形成北赤道暖流和南赤道暖流。从赤道东太平洋流出的海水，靠下层上升涌流补充，从而使这一地区下层冷水上泛，水温低于四周，形成东西部海温差。 温度高 温度低 赤道太平洋海水温度是“西高东低”。西太平洋的空气受热上升，而东太平洋上的空气冷却下沉。 世界大洋表层洋流分布图 Surface current of the world ocean -02 暖流 暖海 寒流 冷海 正常年份太平洋环流(沃克环流) Pacific circulation in normal years -04 正常年份，赤道附近太平洋中东部的表层海水温度较低，大气较稳定，气流下沉；西部海水温度较高，气流上升，该环流称沃克环流 Air sea interaction …… Water Movement 正常年份赤道附近太平洋的大气环流及影响 新几内亚 澳洲东北部等地 秘鲁 厄瓜多尔等地 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 赤道附近太平洋东、西部温差稳定，所以形成了“沃克环流”。 但如果东西的水温发生变化时，会出现什么现象呢？ 思考 赤道附近太平洋东部和西部的温度差异减小，甚至东部的海水温度大于西部，沃克环流将会是怎样的呢？ 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。 异常 高温 厄尔尼诺现象发生后，赤道附近太平洋地区东、西部海面的温度差异减小。 赤道附近的太平洋东部，如秘鲁和智利沿海，下沉气流减弱消失，甚至出现上升气流，气候由原来干燥少雨变为多雨，引发洪涝灾害。 赤道附近的太平洋西部，上升气流减弱或消失，气候由温润多雨转为干燥少雨，带来旱灾或森林大火(印尼)。 2.厄尔尼诺现象 异常多雨 严重干旱 厄尔尼诺年份赤道附近太平洋地区海气状况 印度尼西亚森林火灾 2024年秘鲁水灾 1997年厄尔尼诺引起的海水温度异常 “厄尔尼诺”是西班牙语“圣婴”的译音。在秘鲁寒流流经海岸附近，圣诞节前后有时海水明显变暖，同时突降大雨，当地海鸟结队迁徙。当地人把这种反常的现象归因为“圣婴”出现。 异常 高温 厄尔尼诺现象 厄尔尼诺的出现，使得当地冷水性鱼类因不适应温暖海域的环境而大量死亡，导致以这类鱼为食物的鸟类死亡或迁徙。研究证据表明，厄尔尼诺现象与全球气候变化密切相关，并大范围影响到天气状况和农业生产。 通常情况下，厄尔尼诺对我国的影响：“北旱南涝” 东北地区 夏季气温偏低，冬季易出现暖冬 华北地区 汛期将雨水偏少，夏季易发生酷暑及干旱 长江流域 降水总体偏多，局部可能发生较重洪涝灾害 沿海地区 台风的登陆个数均会比正常年份偏少 为什么厄尔尼诺年台风数量减少？ 台风是发源于西北太平洋的热带气旋，在厄尔尼诺年，赤道西太平洋暖水不足，导致洋面向大气输送的水汽和热量减少，台风发育条件减弱，生成的次数会减少。 为什么厄尔尼诺年，冬季风会减弱？ 我国冬季风的成因是海陆热力性质差异，即冬季陆地降温快形成冷高压，海洋降温慢形成低压。 厄尔尼诺年，赤道西太平洋水温度偏低，使赤道海域（A处）与陆地（B处）温差减小，水平气压梯度力减小，冬季风势力减弱，我国易出现暖冬。 为何厄尔尼诺年，南方降水增多？厄尔尼诺年，太平洋西侧赤道附近的海水温度偏低。夏季，西太平洋低纬海域向大气输送的热量没正常年多，对流运动也没正常年活跃。 研究发现，赤道西太平洋海域对流运动的减弱，会使太平洋海域低纬环流“紧缩”，高空西风会在纬度相对更低的地方下沉（即C更靠近赤道），使得太平洋上的副热带高气压带更靠南。所以在厄尔尼诺年，西太平洋副高位置偏南。 正常年份与厄尔尼诺年太平洋副热带高气压带位置变化 副高位置偏南，会带来什么后果呢？ 西太平洋副高作为一个高压中心，大气水平方向上围绕着副高顺时针辐散。我们一起看下图，影响我国的夏季风从副高的西南侧吹出，由于来自低纬海洋，气流性质暖湿。 副高的位置偏南，就相当于夏季风的风源地离我国更远了，因此夏季风势力减弱，东南季风北上速度变慢，锋面雨带停留在南方的时间更长，易造成南涝北旱的局面。 02.厄尔尼诺和拉尼娜现象-拉尼娜现象 知识点二 海—气相互作用 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；拉尼娜现象发生后，赤道附近太平洋东西部的温度差异增大，同样会引起气候异常。 43 拉尼娜发生年份赤道附近太平洋的大气环流及影响 新几内亚 澳洲东北部等地 秘鲁 厄瓜多尔等地 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 更冷 厄尔尼诺与拉尼娜现象海温示意图 知识点二 海—气相互作用 拉尼娜年赤道太平洋水温 | 厄尔尼诺年赤道太平洋水温 厄尔尼诺与拉尼娜现象对我国气候的影响 知识点二 海—气相互作用 随堂 巩固 (2024·陕西榆林月考)海—气之间进行广泛的水热交换，深刻影响着全球环境及其变化。下图为“北太平洋海域全年日均向大气输送的热量等值线(单位：×0.484 W/m2)图”。据此完成1～2题。 1．海—气之间的水热交换有利于(　　) A．维持海平面的稳定 B．减少极地冰川融化 C．维持全球水热平衡 D．减少极端灾害天气 【解析】海平面稳定是依靠入海水流和蒸发量来维持，排除A；极地冰川的融化和全球平均气温有关，排除B；海—气之间的水热交换能够驱使水分和热量在不同地区传输，维持全球水热平衡，C正确；极端灾害天气的发生和全球变暖有关，排除D。 C (2024·陕西榆林月考)海—气之间进行广泛的水热交换，深刻影响着全球环境及其变化。下图为“北太平洋海域全年日均向大气输送的热量等值线(单位：×0.484 W/m2)图”。据此完成1～2题。 2．图中甲海域向大气输送热量较低的 主要影响因素是(　　) A．海陆轮廓 B．洋流性质 C．太阳辐射 D．海水密度 【解析】甲位于北美洲西海岸，附近有加利福尼亚寒流，寒流温度较低，导致海水蒸发较少，向大气输送热量较低，故选B。 B 阿拉伯海大致位于图中断面甲与断面乙之间，该海区多年得到与失去的淡水总量基本相等。海洋淡水输入是指从低盐度海区流入高盐度海区的海水，它是阿拉伯海得到淡水的重要途径之一。下图示意阿拉伯海及其周围区域。读图回答3～4题。 3．阿拉伯海得到的淡水主要来自(　　) ①断面甲以南海区的海洋淡水输入 ②印度半岛西部的地表径流 ③断面乙西北部海区的海洋淡水输入　 ④阿拉伯海的大气降水 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ B 【解析】海洋淡水输入是指从低盐度海区流入高盐度海区的海水，断面乙西北部是盐度更高的波斯湾，不会为阿拉伯海输入淡水，③错误。断面甲以南的印度洋海域降水多，盐度低于阿拉伯海，所以断面甲以南的海区能为阿拉伯海输入海洋淡水；印度半岛西部位于夏季风的迎风坡，降水较多，可以通过地表径流为阿拉伯海提供淡水；阿拉伯海的大气降水也能为其提供淡水，故①②④正确。 4．阿拉伯海与近海面大气之间全年水热交换的总体特征为(　　) A．降水量大于蒸发量，海洋向大气输送热量 B．蒸发量大于降水量，海洋向大气输送热量 C．降水量大于蒸发量，大气向海洋输送热量 D．蒸发量大于降水量，大气向海洋输送热量 【解析】结合上题分析可知，阿拉伯海淡水主要来自断面甲以南海区的海洋淡水输入、印度半岛西部的地表径流汇入、阿拉伯海的大气降水。阿拉伯海的淡水支出主要有向红海和波斯湾的淡水输出及蒸发。断面甲远大于断面乙和曼德海峡，加上受季风影响，阿拉伯海流入波斯湾和红海的淡水量小于从断面甲以南海区流入阿拉伯海的淡水量。由材料可知，阿拉伯海多年得到与失去的淡水总量基本相等，因此判断阿拉伯海蒸发量大于降水量。海水蒸发过程中向大气输送热量，海洋是大气热量的主要供给者。B项正确。 B (2024·河北保定月考)近20年来，全球海平面除总体呈上升趋势外，还伴随着明显的年际变化。下图示意近20年卫星观测的海平面变化趋势，以及通过测算全球海水质量变化和海水热容量变化得出的海平面变化趋势。据此完成5～6题。 5．全球海水质量变化的原因可能是(　　) ①两极冰川融化　 ②洋流流量增大 ③外流河流量增大　 ④地壳抬升 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 【解析】结合所学可知，近20年来全球气候变暖导致两极地区和高山的冰川融化以及外流河流量增加，使全球海水质量增加，①③正确；洋流流量变化不会影响海水整体质量，②错误；地壳抬升会影响海水水位，但不会影响海水质量，④错误。B正确。 B 6．2011年拉尼娜事件造成图示曲线出现 明显低谷，该时段从太平洋蒸发的水汽 大部分以降水的形式降至(　　) A．秘鲁 B．智利 C．澳大利亚东部 D．美国西部 【解析】2011年拉尼娜事件，说明赤道太平洋中东部(秘鲁、智利沿岸)水温较低，下沉气流增强，降水减少，A、B错误；赤道太平洋中西部(印度尼西亚、澳大利亚东部)水温较高，气流上升增强，降水增多，C正确；美国西部降水与厄尔尼诺和拉尼娜现象关系不大，D错误。 C Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.59 $$