内容正文:
地理 选择性必修1 RJ
第三节 海—气相互作用
2024年5月8日,世界气象组织发布的《2023年拉丁美洲和加勒比海气候状况》报告显示,厄尔尼诺现象和长期气候变化去年重创拉丁美洲和加勒比海地区。干旱、热浪、野火、极端降雨和创纪录的飓风对当地民众健康、粮食和能源安全以及经济发展产生了重大影响。说明厄尔尼诺现象产生的主要原因。
提示 东南信风减弱。
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。
学业质量标准
海—气相互作用
厄尔尼诺、拉尼娜现象
水平1
运用资料,说明海—气相互作用的含义。(综合思维)
明确厄尔尼诺、拉尼娜现象发生的条件。(区域认知)
水平2
运用资料,描述不同海域海—气相互作用过程中的水热交换过程。(综合思维)
结合地图,说明厄尔尼诺、拉尼娜现象的特点。(综合思维)
水平3
根据图表资料,分析海—气相互作用对全球水热平衡的影响。(综合思维)
说明沃克环流的形成原因,分析水温异常变化对沃克环流的影响。(综合思维)
水平4
能够结合实例,分析海—气相互作用与气候分布的关系。(综合思维)
归纳厄尔尼诺和拉尼娜现象的形成及其影响。(综合思维)
一 海—气相互作用与全球水热平衡
1.海—气间的水分交换
(1)海洋是大气中水汽的最主要来源。
(2)海—气间水分交换方式: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。
2.海—气间的热量交换
海洋吸收了到达地表太阳辐射的大部分,并把其中85%的热量储存在海洋表层。海洋再通过潜热、长波辐射等方式把储存的太阳辐射能输送给大气,为大气运动提供能量,驱使大气运动。大气主要通过风向海洋传递动能,驱使表层海水运动。
3.海—气相互作用与水热平衡
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。
1.判断正误。
(1)纬度越低,海—气相互作用越活跃。(√)
(2)海水蒸发的水汽大部分被大气运动带到陆地上空并形成降水落到陆地上。(×)
2.影响全球水热平衡的主要因素有( )
①大气环流 ②大洋环流 ③气候 ④波浪
A.①② B.③④
C.①④ D.②③
答案:A
解析:影响全球水热平衡的主要因素是大气环流和大洋环流。
3.海—气间实现水分与热量交换的地理循环主要是什么?
提示:水循环、大气循环等。
二 厄尔尼诺和拉尼娜现象
1.太平洋东西部的水温差异
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。
2.厄尔尼诺和拉尼娜现象
厄尔尼诺现象
拉尼娜现象
概念
赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高的现象
赤道附近太平洋中东部的表层海水温度异常降低的现象
影响
赤道附近的太平洋东部,气候由原来的干燥少雨变为多雨,引发洪涝灾害;赤道附近的太平洋西部,气候由温润多雨转变为干燥少雨,带来旱灾或森林大火;导致气候异常
赤道附近太平洋东、西部的温度差异增大;引起气候异常
1.判断正误。
(1)出现厄尔尼诺现象时,赤道附近太平洋东部可能会出现洪涝灾害。(√)
(2)拉尼娜现象导致赤道附近太平洋东、西部温差减小。(×)
2.厄尔尼诺现象发生时,下列现象可能发生的是( )
A.秘鲁渔场损失很小
B.智利沿岸更加干旱
C.印度尼西亚热带雨林易发生火灾
D.澳大利亚东部暴雨成灾
答案:C
解析:厄尔尼诺现象发生时,南美西海岸温度升高,降水增多,导致鱼类减少,损失严重,还可能引发洪涝灾害;澳大利亚、东南亚等地区干旱程度增加,山火增多。
3.拉尼娜现象对澳大利亚降水会产生什么影响?
提示:出现拉尼娜现象时,东南信风持续加强,赤道附近太平洋中东部海面温度异常降低,下沉气流增强,西部海面温度升高,气流上升,澳大利亚降水增多。
海—气相互作用与全球水热平衡
下图为海洋平均每日向大气输送的热量分布图(单位:×0.484 W/m2)。
据此探究下列问题:
(1)指出海洋向大气输送热量的主要方式。
(2)指出海洋与大气间的相互作用最活跃的地区,并说明原因。
(3)描述20°N~40°N和40°N~60°N太平洋东、西两岸海区输入大气的热量差异,并说明其影响因素。
[成果展示] (1)长波辐射和潜热。
(2)热带。从纬度范围看,热带约跨47个纬度,范围大,正午太阳高度也大,获得的太阳辐射多;从图中的数据看,该地区海洋平均每日向大气输送的热量最多;从面积看,该区域海洋面积大,储存的热量多,蒸发旺盛,向大气输送的水汽丰富,释放到大气中的潜热也丰富。
(3)20°N~40°N太平洋东岸海区输入大气的热量比西岸少,太平洋西岸受暖流的影响、太平洋东岸受寒流的影响;40°N~60°N太平洋东岸海区输入大气的热量比西岸多,太平洋西岸受寒流的影响、太平洋东岸受暖流的影响。
1.海—气相互作用与水热交换
(1)海洋与大气之间进行水热交换的形式
水的交换方式
热量(能量)的交换方式
海洋→大气
蒸发
潜热、长波辐射
大气→海洋
降水
风力使海水运动
(注:海洋对大气的作用是热力作用,大气对海洋的作用是动力作用。)
(2)影响海—气之间水、热交换的因素
(3)海洋对大气温度的调节作用
2.海—气相互作用与水热平衡
(1)水热平衡
(2)水循环和水平衡
读某区域图,完成(1)~(3)题。
(1)海域①至④中,蒸发量最大的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
(2)海域①和④向大气输送的热量差别很大,影响两地海—气间热量交换差异的主要因素是( )
A.纬度位置 B.大气环流
C.太阳辐射 D.洋流性质
(3)海域①至④中获得的净辐射值最低的海域是( )
A.① B.②
C.③ D.④
[科学思维] 海—气相互作用与热量交换
类题透析
思路点拨
蒸发量最大的海域
温度高,蒸发量大
海域①表层水温为20 ℃~25 ℃,海域②为5 ℃~10 ℃,海域③为15 ℃~20 ℃,海域④为25 ℃~30 ℃,海域④水温最高,蒸发量最大
影响海—气间热量交换差异的因素
海水温度越高,向大气输送的热量越多
海域④有巴西暖流流经,海域①有秘鲁寒流流经,海域④受暖流影响,水温比受寒流影响的海域①高,向大气输送的热量更多
净辐射值最低的海域
热量盈余量少,净辐射值低
海域②纬度位置最高,热量收入最少,热量盈余量最少,故净辐射值最低
[答案] (1)D (2)D (3)B
厄尔尼诺和拉尼娜现象
自2023年5月赤道中东太平洋进入厄尔尼诺状态以来,关键区海温指数呈现出快速持续增暖趋势,截至2023年11月,月滑动平均值已经连续5个月超过0.5 ℃,达到形成一次厄尔尼诺事件的标准。下图为太平洋赤道附近大气及海水在不同状态下的运动图。
据此探究下列问题:
(1)指出厄尔尼诺现象发生时势力加强的洋流和势力减弱的盛行风带。
(2)分析厄尔尼诺现象发生对南美洲西海岸渔业的影响。
(3)说出A、B两图中哪一幅图表示厄尔尼诺事件发生,并简述厄尔尼诺现象对赤道附近太平洋东西两岸气候的影响。
[成果展示] (1)赤道逆流;东南信风。
(2)东南信风减弱,秘鲁沿岸上升流减弱,表层海水营养物质减少,浮游生物减少,饵料减少,鱼类减少;水温升高,鱼类生存环境改变,鱼类减少,渔业生产受损。
(3)A图。影响:东岸因水温升高,气流上升,多雨;西岸因水温下降,气流下沉,少雨。
1.沃克环流
2.厄尔尼诺现象
3.拉尼娜现象
当赤道太平洋海域中东部海温距平高于0.5 ℃且持续3个月以上,出现厄尔尼诺现象;海温距平低于-0.5 ℃且持续5个月以上,则出现拉尼娜现象。下图为2018年1月—2024年1月赤道太平洋中东部海域海温距平变化情况统计图。据此完成(1)~(3)题。
(1)该时段拉尼娜现象出现( )
A.1次 B.2次
C.3次 D.4次
(2)能正确反映2023年11月赤道太平洋海域海—气运动的示意图是( )
(3)厄尔尼诺现象可能导致( )
A.全球变暖趋势明显减缓 B.澳大利亚森林火灾减少
C.秘鲁渔场渔业资源增多 D.我国极端天气事件频发
[科学思维] 厄尔尼诺/拉尼娜现象的分析思路
类题透析
思路点拨
判断拉尼娜现象
赤道太平洋海域中东部海温距平低于-0.5 ℃且持续5个月以上,出现拉尼娜现象
海温距平低于-0.5 ℃且持续5个月以上,有2个时间段,分别在2020年8月—2021年4月和2021年10月—2023年1月,故拉尼娜现象出现2次
厄尔尼诺时的海气运动
赤道太平洋海域中东部海温距平高于0.5 ℃且持续3个月以上,出现厄尔尼诺现象
2023年11月发生了厄尔尼诺现象,由此可推测,南美洲西海岸水温升高,上升气流增强
厄尔尼诺的影响
厄尔尼诺现象发生后,赤道附近的太平洋东部多雨,西部少雨
厄尔尼诺加剧全球变暖;澳大利亚东部变得干旱,森林火灾增加;秘鲁寒流势力减弱,秘鲁渔场渔业资源减少;我国极端天气事件频发,洪涝和干旱现象多发
[答案] (1)B (2)C (3)D
人地协调观——厄尔尼诺、拉尼娜对中国的影响
我国大部分位于中纬度,厄尔尼诺、拉尼娜现象主要影响赤道附近地区,它们对我国会有影响吗?我国出现的洪涝、暖冬等天气与厄尔尼诺、拉尼娜现象是否有关呢?
厄尔尼诺与拉尼娜现象对我国气候的影响
1.厄尔尼诺现象对我国的影响
(1)厄尔尼诺年,夏季风减弱,我国夏季雨带位置偏南,华北一带少雨干旱。
(2)长江中下游地区进入梅雨的日期偏晚。
(3)在厄尔尼诺年的秋季,我国东部地区容易出现北少南多的降水分布。
(4)我国往往出现暖冬。
(5)厄尔尼诺年,在西北太平洋和南海地区生成的热带风暴和台风比往年少。
2.拉尼娜现象对我国的影响
(1)热带气旋增多,即在西北太平洋生成和登陆我国的台风增多。
(2)我国东北春夏易出现干旱,气温偏高。
(3)我国南方易发生干旱,华北洪涝。
(4)冬季较寒冷,寒潮多发,南方易出现冻雨、风雪。
“拉尼娜”现象是指赤道中、东太平洋表层海水温度异常出现大范围偏冷,且强度和持续时间达到一定条件的冷水现象。据此完成1~2题。
1.“拉尼娜”现象发生时太平洋赤道地区的大气环流是( )
答案:C
解析:根据所学知识可知,“拉尼娜”现象指赤道太平洋东部和中部海面温度持续异常偏冷的现象,是热带海洋和大气共同作用的产物。信风的存在使得大量暖海水被吹送到赤道西太平洋地区,赤道东太平洋地区暖海水被吹走,主要靠底层冷海水进行补充,赤道东太平洋海水温度明显比西太平洋低。当信风加强时,赤道东太平洋深层海水上升现象更加强烈,导致海洋表层海水温度异常偏低,使得气流在赤道太平洋东部下沉,而气流在赤道太平洋西部的上升运动更为加剧,有利于信风加强,这会进一步加剧赤道东太平洋表层海水温度降低,产生“拉尼娜”现象。因此当“拉尼娜”现象发生时,靠近赤道的南美洲地区气流下沉,海水上升;而亚洲东部受暖流影响,温度较高,气流上升,C项正确。
2.“拉尼娜”现象对我国的影响是( )
A.冷冬,降水增多 B.暖冬,降水减少
C.冷冬,降水减少 D.暖冬,降水增多
答案:A
解析:“拉尼娜”现象的持续增强会造成赤道太平洋西部气温升高,亚洲大陆南北温差增大,我国冷空气活动频繁,气温异常变冷,会出现冷冬,由于气流上升,降水增多,A项正确。
[教材第72页图4.14]
思路点拨 秘鲁发生洪水是由厄尔尼诺现象引起的。由于东南信风减弱导致南赤道暖流减弱,使赤道附近太平洋中东部地区水域水温偏高,气流上升,从而形成较多降水。
监测方式:卫星遥感、船舶水温监测、定点水温站监测。
[教材第73页活动]
思路点拨 1.据图可知,大气中的水汽主要来自海洋和陆地径流的蒸发,海洋蒸发的水汽为505×1 000 km3,约占大气水汽的87.5%,陆地蒸发的水汽为72×1 000 km3,约占大气水汽的12.5%,由此可知,大气水汽主要来自海洋。
2.据图中数字计算可知,海洋蒸发(505)和降水(458)的差额与陆地径流(47)相等,差额为47×1 000 km3,补充这个差额的水量来源是径流。
3.海水蒸发的水汽随大气运动,大部分通过降水返回海洋,其余部分被大气运动带到陆地上空在适当的条件下形成降水落到陆地上,然后通过地表径流和地下径流回到海洋,从而使全球蒸发和降水的总量保持平衡。如果海洋蒸发量增加,向陆地上空输送的水汽会增加,导致陆地降水及径流增加;如果海洋蒸发量减少,则向陆地上空输送的水汽减少,陆地降水及径流相应减少。
[教材第75页活动]
思路点拨 1.正常年份,信风驱使赤道暖流自东向西流,赤道附近西部的海区表层形成深厚的暖水层,气流上升;中东部海水温度较低,大气较稳定,盛行下沉气流。环流呈顺时针方向。
2.如果赤道附近太平洋东部海水温度下降,则东部下沉气流和西部上升气流都会增强,即东西部的温度差异增大,环流增强。
3.环流势力减弱,赤道附近太平洋东部降水增多,引发洪涝灾害;西部降水减少,带来旱灾。
环流势力增强,赤道附近太平洋东部降水减少,加剧旱灾的危害;西部降水增多,引发洪涝。
(
题号
) (
难度
) (
知识点
)
★
★★
★★★
海—气相互作用与全球水热平衡
11(2)(4)
1,2,11(1)(3)
3
厄尔尼诺和拉尼娜现象
4,6,8
5,7,9,12
10
时间:45分钟 满分:100分
一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
海洋—大气之间进行着广泛的水热交换,深刻影响着全球环境及其变化。读某海域全年日均向大气输送热量等值线图,完成1~3题。
1.海洋向大气输送热量的主要方式是( )
A.洋流热量输送 B.海—气之间对流
C.海面短波辐射 D.蒸发潜热输送
答案:D
解析:海水在蒸发时吸收下垫面(即海洋)的热量,并将这部分热量潜藏在蒸发的水汽中,成为潜热。当水汽在空气中受冷而凝结时,又会把这部分潜热释放出来,从而提高大气的温度。这种输送能量的方式为潜热输送,是海洋向大气输送热量的最主要方式。D项正确。
2.图中中纬度海域数值差异产生的主要原因是( )
A.大气运动 B.洋流分布
C.天气变化 D.太阳辐射
答案:B
解析:从图上可以看出,中纬度沿线向大气输送热量的全年日均值在大洋东西两岸出现差异,根据洋流分布可知,大洋东岸有寒流流经,大洋西岸有暖流流经,所以主要原因是洋流分布,与大气运动、天气变化、太阳辐射关系不大,B项正确。
3.图中向大气输送热量最少的海区( )
A.雨雾天气较多 B.浮冰和冰山广布
C.渔业资源较丰富 D.盐度比周围海域高
答案:C
解析:从图上可以看出,向大气输送热量最少的海区主要为墨西哥西部海域,该海域受离岸风影响,深层海水上泛,将深层营养盐分带至表层,有利于浮游生物生长,为鱼类提供饵料,渔业资源较丰富,C项正确;该地地处低纬度地区,沿岸有寒流流经,多大雾天气,受副热带高压带影响,降水较少,A项错误;纬度低,没有冰山与浮冰,B项错误;寒流流经,盐度比周围海域低,D项错误。
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,又称反厄尔尼诺现象,它是大气环流系统与洋流系统相互作用的结果,会导致气候异常,气象灾害加剧。读图,完成4~5题。
4.从垂直方向上看,赤道太平洋地区的大气流动应为( )
A.东部气流上升 B.西部气流下沉
C.呈顺时针流动 D.呈逆时针流动
答案:C
解析:读图可知,赤道太平洋西部水温高,东部水温低,因此赤道太平洋西部盛行上升气流,东部盛行下沉气流,大气呈顺时针流动,C项正确。
5.当拉尼娜现象出现时,下列地区降水可能增加的是( )
①秘鲁沿海 ②我国南方 ③北美南部 ④印度尼西亚
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
答案:D
解析:拉尼娜现象出现时,赤道附近太平洋东、西部温差增大,西岸沿海如印度尼西亚和我国南方降水可能增加,东岸如秘鲁、北美南部会变得更加干旱,②④正确,①③错误。故选D项。
2024年1月,赤道太平洋大部海表温度较常年同期偏高,东太平洋暖水中心偏高2.5 ℃以上。厄尔尼诺关键区海温指数为1.80 ℃,较2023年12月下降0.22 ℃,说明从2023年5月开始的厄尔尼诺事件自2024年1月开始衰减。下图为正常年份1月海平面等压线分布图。据此完成6~7题。
6.目前,图示b地气压比正常年份( )
A.略偏高 B.略偏低
C.没有变化 D.以上均有可能
答案:B
解析:据材料可知,赤道中东太平洋表层海水持续偏暖,厄尔尼诺事件继续发展,说明该海域水温高,气压比正常年份偏低,故图示b地气压比正常年份偏低,B项正确。
7.A地正常年份降水丰富的主要原因和厄尔尼诺年份容易发生的灾害分别是( )
A.地处东南信风迎风坡 洪涝
B.地处东南信风迎风坡 干旱
C.受暖流影响 干旱
D.受暖流影响 泥石流
答案:B
解析:厄尔尼诺是赤道中东太平洋海温异常增暖的现象。A地处于南半球东南信风的迎风坡,受地形抬升影响易形成地形雨,降水丰富,但在厄尔尼诺发生时,东南信风势力减弱,A地降水变少,易发生干旱。故B项正确。
沃克环流是指东太平洋洋面上空气因冷下沉,然后顺信风向西到达西太平洋因温度升高而上升,在高空再向东运动,形成一个封闭的环流现象(下图)。据此完成8~10题。
8.沃克环流属于( )
A.大洋环流 B.热力环流
C.三圈环流 D.季风环流
答案:B
解析:根据材料信息可知,沃克环流是由洋面的冷热不均引起的空气运动,与热力环流成因相同,B项正确;大洋环流是受盛行风、地转偏向力和陆地轮廓等影响形成的海水运动,A项错误;三圈环流是不同纬度接收的太阳辐射不同导致的全球性大气运动,C项错误;季风环流主要是受海陆热力差异影响形成的大气运动,D项错误。
9.赤道地区太平洋西岸上升气流增强对该地及周边大气环流的直接影响是( )
A.赤道低压势力减弱 B.东南信风势力增强
C.南亚季风势力减弱 D.印尼的火山加剧喷发
答案:B
解析:沃克环流增强,意味着拉尼娜现象的出现,赤道地区太平洋西岸上升气流增强,赤道低压势力增强,A项错误;出现拉尼娜现象时,东南信风势力增强,B项正确;南亚季风势力与气压带、风带的季节移动有关系,东南信风势力增强,南亚季风势力增强,C项错误;火山活动与地球内力有关系,D项错误。
10.沃克环流势力减弱,对我国的影响可能是( )
A.长江中下游雨季提前 B.黄河中下游地区洪涝
C.全国常出现冷冬热夏 D.北方地区夏秋季连旱
答案:D
解析:沃克环流势力减弱,意味着厄尔尼诺现象的出现,厄尔尼诺年份主要表现为夏季风势力有可能较弱,导致我国东部地区可能出现南涝北旱的现象,黄河中下游地区可能出现干旱,B项错误;长江中下游地区进入梅雨的日期偏晚,A项错误;我国往往出现暖冬冷夏,C项错误;北方地区雨季缩短,出现夏秋季连旱,D项正确。
二、综合题(共2小题,共50分)
11.读我国近海水温分布图(单位:℃),回答下列问题。(26分)
(1)与南海相比,渤海水温年较差________,试分析原因。(8分)
(2)说明渤海和南海热量收支特点。(4分)
(3)指出我国海域热量输送特点及主要影响因素。(6分)
(4)2月的水温与8月的水温相比较,水温梯度较大的是________月,试说明判断依据。(8分)
答案:(1)大 渤海纬度较高,冬季和夏季获得太阳辐射差异大;为我国内海,海域封闭,受陆地影响大;面积小,海洋调节作用弱;受冬季风影响大。
(2)渤海热量收入小于支出;南海热量收入大于支出。
(3)特点:热量由南向北输送。影响因素:大气运动(大气环流)和海水运动(洋流)的影响。
(4)2 2月的等温线远比8月密集,说明2月的水温变化大,梯度大(2月南北水温相差约28 ℃,8月相差约5 ℃)。
解析:第(1)题,根据两个海域2月和8月水温数值比较水温年较差。影响水温年较差的因素有纬度、海域面积、陆地分布、盛行风等。第(2)题,根据两个海区纬度即可比较。第(3)题,南部纬度低,获得热量多,受大气运动和海水运动的影响,热量从南向北输送。2月黄海等温线自南向北弯曲,水温比东西两侧高,应判断是受一股自南向北的暖流影响。第(4)题,根据等温线疏密和数值判断。
12.阅读图文材料,完成下列要求。(24分)
若赤道附近中东太平洋海面温度异常变化,则可能发生厄尔尼诺或拉尼娜现象。下图为某现象发生时太平洋部分海区表层海水温度距平(与多年均温差值)分布示意图(单位:℃),该现象发生时会导致秘鲁沿岸海雾发生频率减少。
(1)指出图示现象名称,并说明判断依据。(8分)
(2)说出图示①②洋流名称,并说明图示现象对①②洋流势力的影响。(8分)
(3)图示现象发生时会导致秘鲁沿岸海雾发生频率减少,试简析原因。(8分)
答案:(1)现象名称:厄尔尼诺。判断依据:赤道附近中东太平洋海区表层海水温度距平为正值,表明表层海水温度较常年高,可推知发生了厄尔尼诺现象。
(2)①:北赤道暖流;②:秘鲁寒流。影响:①洋流势力减弱;②洋流势力减弱。
(3)厄尔尼诺现象发生时,秘鲁寒流势力减弱,加之水温升高,水汽冷却凝结概率下降,导致秘鲁沿岸海雾发生频率减少。
解析:第(1)题,从图中可以看出,赤道附近中东太平洋海区表层海水温度距平为正值,即海水温度比多年平均值高,这符合厄尔尼诺现象的特征。第(2)题,①北赤道暖流:它是在东北信风吹拂下形成的自东向西流动的洋流。厄尔尼诺现象发生时,太平洋东部海水温度升高,气压降低,减弱了信风的强度,从而导致北赤道暖流势力减弱。②秘鲁寒流:通常从南向北流动。由于厄尔尼诺现象导致太平洋东部海水温度上升,东南信风势力减弱,秘鲁寒流的形成机制受到影响,势力也会减弱。第(3)题,正常情况下,秘鲁寒流使沿岸水温降低,当较暖湿的空气经过时容易冷却凝结形成海雾。而厄尔尼诺现象发生时,秘鲁寒流势力减弱,水温升高,使得水汽冷却凝结的条件不那么容易满足,所以海雾发生的频率就会减少。
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