内容正文:
海—气相互作用
第三节
1
[课标要求] 运用图表,分析海—气相互作用对全球水热平衡的影响,解释厄尔尼诺现象、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。
1.通过相关资料,理解海—气相互作用对全球水热交换及水热平衡的影响。
素养解读
2
2.结合图文资料,了解厄尔尼诺现象、拉尼娜现象,并说明这两种现象对全球气候和人类活动的影响,培养学生的区域认知能力和综合思维能力。
3.结合案例,利用海—气相互作用原理,正确对待由其带来的气候异常现象。
3
目 录
01
四层考查内容1 落实必备知识
02
03
04
四层考查内容2 强化关键能力
四层考查内容3·4 浸润学科素养和核心价值
课时跟踪检测
四层考查内容
落实必备知识
1
一、海—气相互作用与水热交换
1.含义:海—气相互作用是指海洋与大气间_____、能量_____交换的互相影响过程。
2.海洋与大气间的水分交换
(1)过程:海水______时会把大量水汽输送给大气。大气中的水汽在适当条件下凝结,并以_____的形式返回海洋。
(2)影响:海洋的___状况和______情况,直接制约着大气水汽的含量与分布。
(3)活跃区:____纬度海区和有______流经的海区。
知识点(一) 海—气相互作用
物质
持续
蒸发
降水
热
蒸发
低
暖流
3.海洋与大气间的热量交换
海洋对大气的热量输送 海洋通过潜热、长波辐射等方式将储存的_______________输送给大气
大气对海洋的热量输送 大气通过____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_______作用
影响因素 与海洋表层______密切相关,水温____的海区,向大气输送的热量多
交换活跃区 ______地区海洋面积大,是驱动地球大气系统的主要能量来源地
太阳辐射能
风
加热
水温
高
热带
二、海—气相互作用与水热平衡
1.基础:海—气相互作用所形成的___________和__________,是维持全球水热平衡的基础。
2.水热平衡
(1)不同纬度海区对大气加热的差异,会产生高低纬度间的___________。
(2)海陆间对大气加热的差异,则形成__________。
(3)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________平衡。
大气环流
大洋环流
大气环流
季风环流
水热
3.主要体现
水平衡 海—气相互作用,进行_____交换,构成地球上生生不息的水循环。地球上的水时时刻刻都在循环运动,从长期来看,全球的总水量没有什么变化
热平衡 ①低纬度海洋获得更多的太阳辐射能,主要由_________把低纬度的多余热量向较高纬度输送。②在中纬度,通过海洋与大气之间的交换,把相当多的热量输送给_____,再由__________将热量向更高纬度输送
水分
大洋环流
大气
大气环流
1.厄尔尼诺现象
(1)表现:在秘鲁寒流流经海岸附近,圣诞节前后有时海水明显_______,同时突降大雨,当地海鸟结队迁徙的反常现象。
(2)影响
①使得当地_________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。
②大范围影响到_______状况和农业生产。
2.拉尼娜现象:是指赤道太平洋东部和中部海域水温异常______的现象。
知识点(二) 厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
变暖
冷水性
天气
下降
四层考查内容
强化关键能力
2
(2024·浙江1月选考)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(1)~(2)题。
注:垂直方向为非等高比例
探究点(一) 海—气相互作用
典例导析
(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
√
[解析] 0°—10°气流辐合上升强烈,而不是辐散,A错误;信风干燥有利于蒸发,B错误;50°—60°气温较低,锋面气旋抬升受限,因此潜热释放高度较低,C正确;80°—90°极地东风风力强劲,极地东风摆动较小利于蒸发,有利于潜热释放,D错误。
(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
√
[解析] 大气通过风推动海水运动,将能量直接传递给了海洋表面,降水主要是水分交换,A错误;大气辐射和运动需要能量,会消耗从海洋获取的热量,B正确;海面反射太阳辐射,使海水增温幅度减小,不利于蒸发,减少了大气潜热释放,C错误;大气运动促使海水产生了运动,而不是水分蒸发,D错误。
1.影响海—气之间水、热交换的因素
综合思维
2.海洋对大气温度的调节作用
3.海—气相互作用与水热平衡
水热平衡 基础 大气环流与大洋环流
主要表现 水平衡
热平衡
阿拉伯海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来源之一。下图示意阿拉伯海及其周边区域。据此完成1~2题。
针对训练
1.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.蒸发量大于降水量,海洋向大气输送热量
B.降水量大于蒸发量,大气向海洋输送热量
C.降水量大于蒸发量,海洋向大气输送热量
D.蒸发量大于降水量,大气向海洋输送热量
√
解析:阅读材料,结合所学知识,阿拉伯海主要受季风环流的影响,冬季东北季风来自内陆地区,为阿拉伯海域带来的降水很少;夏季西南季风来自印度洋,水汽较多,为阿拉伯海域带来的降水较多,但因阿拉伯海纬度低,气温较高,蒸发旺盛,故蒸发量大于降水量,B、C错误;结合下垫面是对流层大气的主要直接热源可知,阿拉伯海下垫面是海洋,故海洋向大气输送热量,D错误,A正确。
2.下列不属于阿拉伯海淡水来源的是 ( )
A.印度半岛西部的径流
B.阿拉伯海的大气降水
C.断面甲的海洋淡水输入
D.断面乙的海洋淡水输入
√
解析:结合所学知识,印度半岛西部位于夏季风的迎风坡,降水较多,通过地表径流为阿拉伯海提供淡水,A不符合题意;阿拉伯海的大气降水,也能为其提供淡水,B不符合题意;根据材料“海洋淡水输入是指从低盐度海区流入高盐度海区的海水”,断面甲西北部是盐度更高的波斯湾,不会为阿拉伯海输入淡水,C符合题意;断面乙以南的印度洋海域降水多,盐度低于阿拉伯海,所以能为阿拉伯海输入海洋淡水,D不符合题意。
(2024·天津高考)研究发现,在全球变暖过程中,气温变化幅度最大的是北极地区,这与北极海冰减少对气温增幅的放大作用密切相关。据此完成3~4题。
3.据图分析,该年北极海冰面积的变化特点是 ( )
A.1月增长最快 B.4月缩小最快
C.9月面积最小 D.12月面积最大
√
解析:读图可知,10月—次年3月差值为正,说明这几个月海冰面积持续增加;4—9月差值为负值,说明这几个月海冰面积持续减少。3月是海冰面积差值由正值到负值的转折时期,说明当年北极海冰面积3月达到最大值,从4月开始减少,9月达到最小值;从10月开始海冰面积增加,且单位时间内(1个月内)增加幅度最大,说明增长最快。同理,7月缩小最快,故C正确,A、B、D错误。
4.从海—气相互作用角度判断,北极海冰面积减少会导致 ( )
A.海面蒸发减弱,热量损失减少
B.大气对海面逆辐射减弱
C.极地东风和极地高压均增强
D.海面对大气的辐射增加
√
解析:北极海冰面积减少,下垫面反射率会减弱,海面对太阳辐射的反射作用减弱,海面会吸收更多的太阳辐射,导致海面升温,蒸发加强,热量损失会增加,A错误;海面温度升高,海面对大气的辐射会增加,导致大气温度升高,大气对海面逆辐射增强,B错误,D正确;由于全球变暖,低纬和高纬地区间温差减小,极地高压减小,极地东风减弱,C错误。
(2023·河北高考)海水温度分布状况影响大气环流,对天气系统和长期气候变化有着重要影响。下图为某年赤道附近(5°S—5°N)部分海域海表温度距平时间—经度剖面(单位:℃)。据此完成(1)~(2) 题。
探究点(二) 厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
典例导析
(1)如图反映该年赤道附近中、东太平洋出现 ( )
A.厄尔尼诺现象
B.厄尔尼诺现象→拉尼娜现象
C.拉尼娜现象
D.拉尼娜现象→厄尔尼诺现象
√
[解析] 读图可知,赤道附近太平洋中东部等值线为负值,说明赤道附近太平洋中东部海区海水温度异常偏低;赤道附近太平洋西部等值线基本为正值,说明赤道附近太平洋西部海区海水温度异常偏高,出现了拉尼娜现象。而厄尔尼诺是赤道附近太平洋中东部海区海水温度异常偏高、赤道附近太平洋西部海区海水温度异常偏低的现象。综上所述,C正确,A、B、D错误。
(2)赤道附近中、东太平洋此现象发生时,易出现 ( )
A.西北太平洋副热带高压减弱
B.中国沿海海平面偏高
C.秘鲁沿岸积云对流活动增强
D.菲律宾野火灾害偏多
√
[解析] 此现象发生时,赤道附近中、东部太平洋海水水温异常偏低,东南信风增强,更多的表层海水由太平洋东部海区带至太平洋西部海区,位于太平洋西部的中国沿海海平面偏高,B正确;赤道附近太平洋西部海区海水温度异常偏高,西北太平洋副热带高压势力增强,A错误;秘鲁寒流势力增强,秘鲁沿岸下沉气流更强,不利于积云对流活动,更加干燥,C错误;太平洋西侧上升气流增强,降水增多,菲律宾野火灾害偏少,D错误。
1.厄尔尼诺和拉尼娜对自然环境的影响
综合思维
项目 正常年份 厄尔尼诺
发生年份 拉尼娜发
生年份
图
示
洋
流 秘鲁寒流沿海岸向西北流 上升流减弱,温暖海水从赤道向南流动 上升流增强,冷水沿赤道附近海域向西扩散到更远
项目 正常年份 厄尔尼诺
发生年份 拉尼娜发
生年份
生
物 上升流带来丰富的饵料,形成渔场 该海区水温升高,营养物质减少,浮游生物和鱼类、鸟类大量死亡 营养盐类上泛增多,海洋生物将会增多
项目 正常年份 厄尔尼诺
发生年份 拉尼娜发
生年份
大
气
环
流 存在对流性环流,赤道附近太平洋西岸气流上升,东岸气流下沉 形成增强型对流,赤道附近太平洋中部气流上升,西岸气流下沉,东岸下沉气流因水温升高而减弱 赤道附近太平洋中东部海域,信风比常年偏强,水温偏低,降水偏少,易出现旱灾;在赤道附近太平洋西部地区,降水较正常年份偏多
天
气
气
候 太平洋西岸降水较多;东岸降水较少,形成荒漠 太平洋西岸的澳大利亚及印度尼西亚等地出现严重旱灾,东岸荒漠地带暴雨成灾 赤道附近太平洋中东部海域,信风比常年偏强,水温偏低,降水偏少,易出现旱灾;在赤道附近太平洋西部地区,降水较正常年份偏多
续表
2.厄尔尼诺与拉尼娜对我国气候的影响
(2023·北京高考)暴雨引发的洪水挟带泥沙进入湖泊后,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。据此推算的厄尔尼诺事件频次如图所示。读图,回答1~2题。
针对训练
1.由图可知, ( )
A.距今1 200年左右该地气候较稳定
B.距今3 500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
√
解析:根据材料可知,厄尔尼诺事件越多,砂质纹层越多,说明暴雨引发的洪水次数越多,挟带进入湖泊的泥沙越多,由此可推断厄尔尼诺事件导致该地暴雨频发,C正确;由图可知,距今1 200 年左右,厄尔尼诺事件发生频次最多,气候不稳定,A错误;距今3 500年左右,厄尔尼诺事件发生频次低,暴雨引发的洪水次数少,河流侵蚀作用弱,B错误;材料未显示图示期间全球气温变化情况,且厄尔尼诺现象并非由全球气温下降导致,D错误。
2.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
√
解析:厄尔尼诺是由于沃克环流减弱,太平洋东岸地区出现异常高温天气,蒸发加强,水汽增多,降水异常增多的气候异常现象。据材料可知,该地暴雨频次与厄尔尼诺事件呈正相关,因此该地最可能位于太平洋东岸地区,选项中南美洲西部地区符合条件,D正确。
依据《厄尔尼诺/拉尼娜事件判别方法》国家标准,当关键海区(Nino3.4,120°W至170°W、南北纬5°之间的区域)海表温度连续3个月高于/低于气候平均状态0.5 ℃时,即进入厄尔尼诺/拉尼娜现象。下图示意2017年9月—2022年5月关键海区海表温度距平。据此完成3~4题。
3.下列时间段最可能进入厄尔尼诺现象的是 ( )
A.2017年9—12月 B.2018年3—8月
C.2019年2—5月 D.2021年4—8月
√
解析:根据材料可知,海表温度连续3个月高于气候平均状态
0.5 ℃时,即进入厄尔尼诺现象,结合图示,2019年2—5月关键海区海表温度连续3个月以上高于气候平均状态0.5 ℃,因此该时段进入厄尔尼诺现象。分析示意图,其他时间段均未达到关键海区海表温度连续3个月高于气候平均状态0.5 ℃,不符合进入厄尔尼诺现象的标准。故选C。
4.2022年5月 ( )
A.赤道附近中东太平洋上升气流减弱
B.澳大利亚东部降水减少
C.赤道附近中东太平洋低纬信风减弱
D.秘鲁西部沿海渔业减产
√
解析:根据材料可知,海表温度连续3个月低于气候平均状态
0.5 ℃时,即进入拉尼娜现象,读图,2022年1—5月,关键海区海表温度连续3个月以上低于气候平均状态0.5 ℃,以拉尼娜现象为主。因此,2022年5月,关键海区亦表现为拉尼娜现象。根据“厄尔尼诺和拉尼娜现象”相关知识可知,拉尼娜现象发生的时候,赤道附近太平洋中东部海水异常变冷,上升气流减弱,A正确;拉尼娜现象出现时,澳大利亚东部降雨偏多,B错误;拉尼娜年,东南信风增强,将表面被太阳晒热的海水吹向太平洋西部,低纬信风增强,C错误;拉尼娜年,秘鲁西部沿海上升流增强,渔业增产,D错误。
1.海雾的含义
海雾是海洋上低层大气中的一种水汽凝结(华)现象,由于水滴或冰晶(或二者皆有)的大量积聚,使水平能见度降低到1 km以下,雾的厚度通常在200—400 m左右。
课题研究——海雾
2.海雾的形成条件
海雾的存在与海洋环境有着密切的关系,而海洋环境主要指的是水文状况和气象条件。换句话说,海雾是在特定的海洋水文和气象条件下产生的,在那些经常可以满足成雾条件的海区,海雾出现的机会就多,反之则出现的机会就少。因而海洋上海雾的分布具有很强的区域性和季节性。
在低纬度海域的夏季(所在半球夏季),通常由于气温太高,而难以降温到露点以下,也就不容易成雾。在冬季时,气温相对较低,如果再加上海洋中寒流的影响,那么就较为容易冷凝成雾,比如秘鲁
寒流流经的热带海域,在冬季时多雾。而在高纬度地区,由于冬季寒冷,气温可能在0 ℃以下或接近0 ℃,不利于水汽蒸发,同时由于温度过低,也可能导致海面结冰,无法形成雾。在高纬度海域的夏季,气温较高,利于海面水汽的蒸发,从而使得空气中的水汽大幅增加。此时,如果有降温条件,那么就十分有利于雾的形成,比如海洋中的寒流,就可以给水汽降温。因此,在千岛寒流、拉布拉多寒流等寒流流经的中高纬度地区,往往在夏季时多雾。
3.海雾的类型
平流雾(是因空气平流作用在海面上生成的雾) 平流
冷却雾 又称暖平流雾,为暖气流受海面冷却,其中的水汽凝结而成的雾。气温明显高于海温
平流
蒸发雾 海水蒸发,使空气中的水汽达到饱和状态而成的雾,又称冷平流雾。气温低于海温
混合雾——冷(暖)季混合雾 海上风暴产生的空中降水的水滴蒸发,使空气中的水汽接近或达到饱和状态。这种空气与从高(低)纬度来的冷(暖)空气混合,就冷却而成雾,多出现在冷(暖)季
续表
辐射雾 浮膜
辐射雾 漂浮在港湾或岸滨的海面上的油污或悬浮物结成薄膜,晴天黎明前后,因辐射冷却而在浮膜上产生了雾
盐层
辐射雾 风浪激起的浪花飞沫经蒸发后留下盐粒,借湍流作用在低空构成含盐的气层,夜间因辐射冷却,就在盐层上面生成了雾
冰面
辐射雾 高纬度冷季时的海面覆冰或巨大冰山面上,因辐射冷却而生成雾
续表
地形雾 岛屿雾 空气爬越岛屿过程中冷却而成的雾
岸滨雾 产生于海岸附近,夜间随陆风漂移蔓延于海上。白天借海风推动,可漂入海岸陆区
续表
渔汛是指水生经济动物高度集中于某水域,适于大量捕捞的时期。如图中甲、乙两渔场渔汛季节差异显著,海雾多发。读图,完成1~3题。
1.甲渔场的多雾期一般出现在( )
A.1月
B.4月
C.7月
D.10月
针对训练
√
解析:读图可知,图中甲渔场位于索马里半岛东侧印度洋海域,北半球夏季时,东南信风随着太阳直射点向北移动,在地转偏向力向右偏转影响下,盛行西南季风,而甲海域受离岸风影响,表层海水水位低,形成上升补偿流,为寒流性质,使得水汽容易凝结成雾,因此,甲渔场的多雾期一般出现在7月,C正确。
2.甲、乙两渔场渔汛季节差异的
主导因素是 ( )
A.表层水温
B.大气环流
C.光照强度
D.人类活动
√
解析:甲渔场渔汛应在7月(受西南季风影响,形成上升流),而乙渔场的渔汛应在1月(1月受西北季风影响),导致两渔场渔汛不同的原因为大气环流,B正确;甲、乙两渔场渔汛季节差异与表层水温、光照强度和人类活动关系不大,A、C、D错误。
3.在甲渔场渔汛推迟到达、提前结束的年份,印度半岛易发生的自然灾害是 ( )
A.滑坡
B.暴雨
C.旱灾
D.海啸
√
解析:读图分析可知,甲渔场受西南季风影响时,进入渔汛期,而甲渔场渔汛推迟到达、提前结束的年份,说明西南季风较弱,影响印度半岛的时间短,雨季短,降水少,容易发生旱灾,C正确。
海雾是在海洋与大气相互作用特定条件下出现在低层大气贴近下垫面的一种凝结现象,是海上和沿海一带的灾害性天气之一。如图示意珠江口海雾日数百分率的月际变化曲线。据此完成4~6题。
4.珠江口海雾最多的季节是 ( )
A.春季 B.夏季
C.秋季 D.冬季
√
解析:根据图示可以判断,海雾出现最多的月份为3、4月份,为春季,故A正确。
5.与珠江口海雾形成关联最小的是 ( )
A.较低的稳定风速 B.较小的海气温差
C.较高的水汽含量 D.较强的大气对流
√
解析:海雾是冷空气在暖水域上方移动,与饱和的暖空气混合时形成的雾。由于暖空气温度不断降低,直到降低到露点温度以下,无法再固持更多的水汽,因此多余的水汽就会冷凝释放出来,水汽凝结是产生海雾的一个重要条件。有雾时风速一般都很小,风速大时雾滴很快就会被吹散或蒸发掉,故A、B、C不符合题意;较强的大气对流不利于海雾的形成,因此关联最小,因此D符合题意。
6.从大气热力作用来考虑,一天中珠江口海雾形成和消散的时间分别是 ( )
A.上午 夜间 B.中午 下午
C.下午 中午 D.夜间 上午
√
解析:海雾一般在夜间至凌晨生成,日出前后最浓,夜间海面温度较低,易形成海雾;日出后1—2小时随气温升高逐渐消散,海雾消散,故D正确。
四层考查内容
浸润学科素养和核心价值
3·4
一、科学探究——探究南美的阿塔卡马沙漠
[材料] 阿塔卡马沙漠位于南美洲西海岸,纬度约18°S—28°S,是世界最干燥的地区之一,被称为世界的“干极”。而今,这里鲜花遍野,智利的植物学家把这种现象称作“沙漠的花田”,当沙漠中迎来超乎以往的大雨,沙漠土地里休眠的各种花朵种子瞬间发芽、生长、开花,在这以往死寂的沙漠绽放。据说其发生频率为5至7年一次。下图为阿塔卡马沙漠沿海正常年份与厄尔尼诺现象示意图。
[问题设计]
1.正常年份流经当地沿岸的洋流是哪个?其对沿岸气候和渔业资源有何影响?
提示:秘鲁寒流。对气候有降温减湿作用,沿岸气候干旱少雨;上升流把海底营养盐类带到海洋表层,浮游生物丰富,为鱼类提供饵料,渔业资源丰富。
2.厄尔尼诺现象发生时阿塔卡马沙漠将出现花田的奇观。据图简要分析其成因。
提示:厄尔尼诺现象发生时,太平洋东海岸(阿塔卡马沙漠附近)的海水温度升高,赤道附近的偏东信风减弱,同时秘鲁寒流(上升补偿流)势力减弱,通常在信风作用下流向太平洋西部的温暖海水滞留在东部,阿塔卡马沙漠降水量增加。
阿塔卡马沙漠
智利的阿塔卡马沙漠是世界最干燥的地区之一,平均年降水量少于0.1 mm,被称为世界的“干极”之地。阿塔卡马沙漠东部的安第斯山脉,阻挡了来自大西洋的湿润水汽,而其西边的太平洋因有秘鲁寒流经过,下层水汽易凝结成云或雾,但难以成雨,这些因素使该沙漠成为全球最干燥的地方。阿塔卡马沙漠也是地球上最接近火星的自然环境,这里土壤荒瘠,连细菌也不能存活,看不到任何生命的迹象,这是名副其实的“死亡之地”。但是当厄尔尼诺现象发生时,会使该地降水增多,雨水到达地下处于休眠状态的种子时,便会催使种子发芽,沙漠上会呈现鲜花遍野,各色花朵硬是把沙漠变成了花田。
[材料] 鸢乌贼为暖水性大洋种类,喜高温、高盐水域,广泛分布在热带、亚热带海域,其中印度洋西北部鸢乌贼资源较为丰富,且季节变化较大,秋冬季(尤其是10—12月)资源量较大、夏季较小。气候和海洋环境的变化会对鸢乌贼的生长发育产生重要影响。研究表明,秋冬季热带东印度洋表层水温上升、西印度洋表层水温下降期间,印度洋西北部海域鸢乌贼资源量增加。下图示意鸢乌贼主要分布海域洋流分布。
二、综合思维——鸢乌贼生长环境分析
[问题设计]
1.说明印度洋西北部适合鸢乌贼生长的自然环境特征。
提示:纬度低,太阳辐射强;海域较封闭,受高纬度冷空气影响小,表层水温高;蒸发旺盛,海水盐度高;周边陆地气候干旱,入海淡水较少,海水盐度高。
2.分析7—10月印度洋西北部鸢乌贼资源量明显增加的原因。
提示:索马里沿岸受西南季风(或离岸风)影响形成上升补偿流,将海底丰富的营养盐类带到海水表层,使得浮游生物繁盛;洋流将近岸营养盐类以及浮游生物带至印度洋西北部海域,增加鸢乌贼食物来源;7—10月气温较高、盐度较高,热量充足,适合鸢乌贼生长。
3.秋冬季热带东印度洋表层水温上升、西印度洋表层水温下降期间,印度洋西北部海域鸢乌贼资源量增加。请从海—气相互作用角度,对这一现象作出合理解释。
提示:秋冬季热带西印度洋表层水温降低、气压升高,东印度洋表层水温升高、气压降低,偏东风减弱(甚至转为西风);印度洋西北部风速降低,海面蒸发减弱,表层水温升高,适宜鸢乌贼栖息的海域扩大,鸢乌贼数量增多。
课时跟踪检测
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
√
一、选择题
读世界海陆分布图,完成1~2题。
1.①至④海区中,海—气间的水分
交换最微弱的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
6
7
8
9
10
11
12
13
解析:海—气间的水分交换的活跃度与海水温度呈正相关。①②海区纬度低,海水温度高;④海区有暖流流经,海水温度较同纬度海区高;③海区有寒流流经,海水温度低于同纬度海区,故海—气间的水分交换最微弱。
1
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3
4
5
1
5
6
7
8
9
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12
13
2
3
4
√
2.在地球上高低纬度间的热量输送中,海洋输送热量超过大气输送热量的海区是 ( )
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
解析:①②海区大气环流方向为由高纬度地区向低纬度地区,大洋环流为暖流,故海洋输送热量超过大气输送热量。
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
4
√
读海—气相互作用模式图,
完成3~4题。
3.海洋将热量传递给大气的
主要形式是 ( )
①长波辐 ②短波辐射 ③潜热释放 ④潜热吸收
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
1
5
6
7
8
9
10
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12
13
解析:根据所学知识可知,海水吸收太阳辐射和潜热增温后,通过长波辐射和潜热释放的形式将热量传递给大气,①③正确。海水的温度较低,波长较长,②错误。潜热吸收不能将热量传递给大气,④错误。故本题选A。
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4.体现大气对海洋传递动能的洋流是 ( )
A.日本暖流
B.西风漂流
C.秘鲁寒流
D.赤道逆流
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解析:大气主要通过风向海洋传递动能,驱使表层海水运动,形成洋流(风海流),四个选项中只有位于西风带的西风漂流,属于明显的风海流,B正确。日本暖流的形成原因较多(北赤道暖流遇大陆而偏转北上;夏季海洋风的吹拂和东南信风越过赤道形成的西南风的吹拂;地转偏向力的影响等),且主要原因并非是风力作用形成,A错误。秘鲁寒流为上升补偿流,并非为风海流,C错误。赤道逆流属于补偿流性质,D错误。
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√
如图为某科学考察队路线示意图。据此完成5~6 题。
5.若船只从A处出发时是1月,经过6个月到达C处。此时C处可能发生的现象是 ( )
A.海洋向大气补充热量
B.大气向海洋补充热量
C.大气和海洋未发生任何联系
D.此时C处为春季,海洋无法向大气补充热量
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解析:船只到达C处时,是北半球夏季,海水温度高,海洋向大气补充热量。
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√
6.图中海—气相互作用较活跃
的是 ( )
A.①处 B.②处
C.③处 D.④处
解析:一般情况下,海水温度越高,海—气相互作用越活跃,
②处位于赤道附近海域,海水获得的热量较多,海水温度较高,因此②处海—气相互作用较活跃。
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海洋与大气之间进行着大量且复杂的物质和能量交换,即“海—气相互作用”。如果表层海水温度发生异常,大气环流也会出现异常,甚至出现极端天气事件。其中,厄尔尼诺现象是指赤道附近太平洋中东部表层水温异常升高的现象。拉尼娜现象与厄尔尼诺现象相反,因此被称为“反厄尔尼诺现象”。据此完成7~8题。
7.厄尔尼诺现象发生时,赤道附近太平洋中东部海域海—气相互作用描述正确的是( )
A.水温升高,向大气输送热量多 B.水分交换减弱,蒸发总量减小
C.上升气流增强,大气降水减少 D.风力增强,海水运动逐渐加快
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解析:由材料可知,厄尔尼诺现象是指赤道附近太平洋中东部表层水温异常升高的现象,由于水温升高,水分交换增强,蒸发总量增加,向大气输送热量多,A正确,B错误;上升气流增强,大气降水增多,C错误;厄尔尼诺现象会使信风势力减弱,海水运动逐渐减慢,D错误。故选A。
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8.“拉尼娜状态”下 ( )
A.智利沿海地区易发生洪涝灾害
B.秘鲁渔场的渔获量有明显减少
C.印度尼西亚容易发生森林火灾
D.登陆我国的热带气旋可能增多
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解析:拉尼娜现象发生时,位于南美洲西岸的智利沿海地区气候更加干燥,容易出现干旱,A错误;拉尼娜现象发生时,秘鲁寒流增强,上升补偿流势力变强导致秘鲁渔场的渔获量明显增多,B错误;印度尼西亚位于赤道附近的太平洋西岸,拉尼娜现象发生时该地降水增多,不易发生森林火灾,C错误;拉尼娜现象导致西太平洋地区水温升高,西太平洋地区的热带气旋数量增多,登陆我国的热带气旋可能增多,D正确。
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感热通量指由于温度变化而引起的大气与下垫面间发生的湍流形式的热交换。潜热通量为单位时间、单位面积上由于物质发生相变而吸收或放出的热能。下表示意某次春季冷空气在中国东海局地过境后海气间热量的交换情况。据此完成9~10题。
能量 太阳总辐射量/
(W·m-2) 感热通量/
(W·m-2) 潜热通量/
(W·m-2)
日均值 83.32 18.36 82.75
白天 166.64 19.33 86.70
夜间 0.00 27.11 99.79
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9.冷空气爆发使海气界面感热通量值显著增加的原因是 ( )
A.海气温差增大 B.海气温差减小
C.海气气压差增大 D.海气气压差减小
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解析:冷空气爆发带来的干冷空气增加了海气温差,使海洋向大气释放潜热和感热,故海气界面感热通量值显著增加,由材料可知,温度变化是大气与下垫面发生热交换的主要原因,选A。
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10.推测冷空气过境后,海气间热量交换主要为 ( )
A.感热通量,由海洋指向大气
B.感热通量,由大气指向海洋
C.潜热通量,由海洋指向大气
D.潜热通量,由大气指向海洋
解析:由表格可知,海气间热量交换中潜热通量数值更大,且当冷空气过境时,大气温度低,热量交换应由海洋向大气传输且以潜热交换为主,故选C。
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斜温层是存在于大体积流体(如海洋、湖、大气)内,一层很明显的薄层,在这层内的温度随深度的变化较在这层之上或之下的温度变化都快。正常年份,在风的影响下,赤道附近太平洋海平面高度呈西高东低的态势,西太平洋斜温层厚度约200 m,东太平洋仅50 m左右,这种结构与西暖东冷的平均海温分布相适应,然而,在异常年份,太平洋东西两岸的斜温层深度会呈现出异常现象。下图为正常年份和异常年份沿赤道附近太平洋海域斜温层垂直分布状况图。完成11~12题。
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11.影响太平洋东西两岸斜温层厚度差异的主要因素是 ( )
A.海陆热力差异 B.纬度位置
C.大气环流 D.海陆位置
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解析:根据材料信息“正常年份,在风的影响下,赤道附近太平洋海平面高度呈西高东低的态势”可知,东南信风吹拂海水,使得暖海水吹向太平洋西岸,从而导致太平洋东西两岸斜温层产生厚度差异,C正确;东西两侧纬度位置相差不大,均处在海洋内,海陆热力差异对其影响较小,A、B、D错误。
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12.当太平洋东西两岸斜温层出现如图异常时 ( )
A.澳大利亚东岸降水明显增加
B.秘鲁沿岸海域鱼类大量死亡
C.秘鲁沿岸海域海雾频率减少
D.印度尼西亚森林大火频发
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解析:由图可知,太平洋西岸斜温层厚度增加,说明出现了拉尼娜现象,太平洋西岸暖海水堆积,盛行上升气流,导致澳大利亚东岸降水明显增加,A正确;当发生厄尔尼诺现象时,东南信风减弱,使得秘鲁寒流减弱,秘鲁沿岸海域鱼类大量死亡、秘鲁沿岸海域海雾频率减少,太平洋西岸地区盛行下沉气流,印度尼西亚森林大火频发,B、C、D错误。
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二、非选择题
13.阅读图文材料,完成下列要求。(18分)
巴伦支海作为北大西洋暖流进入北冰洋的重要通道,发挥关键作用。在全球变暖背景下,巴伦支海已成为全球升温速率最快的海区之一,升温速率自南向北逐渐降低。海水主要通过辐射、对流和潜热(水体蒸发吸热、凝结放热)等方式将热量输送至大气,巴伦支海大气对北大西洋暖流具有显著的冷却效果,被誉为北冰洋“冷却机”。下图示意巴伦支海位置(图1)及其海冰覆盖区域(图2)。
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(1)指出影响巴伦支海升温速率自南向北逐渐降低的因素。(6分)
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参考答案:北部比南部纬度高,获取的太阳辐射少,海冰覆盖面积大,导致海水吸收的热量不同;北部受极地东风的影响比南部大,北部海域受北冰洋冷海水南下影响,南部受北大西洋暖流影响,导致海水热量存在差异。
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解析:根据材料信息可知,巴伦支海海洋升温速率由南向北逐渐降低,纬度位置的差异导致由南向北获取的太阳辐射减少;南部海域海冰覆盖率较低,北部海域海冰覆盖率较高,导致海水吸收的热量不同;北部海域受极地东风影响比南部海域大,导致南北方向海水获取热量不同;南部受北大西洋暖流影响,北部海域受北冰洋南下冷海水影响,导致南北方向海水热量的差异。
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(2)从海—气热量交换角度,解释巴伦支海被誉为北冰洋“冷却机”的理由。(6分)
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参考答案:巴伦支海纬度高,受极地东风影响,大气温度低;北大西洋暖流挟带大量海洋热量进入巴伦支海,海水温度较高,海—气温差大;海洋潜热释放多(海水蒸发吸热、遇冷凝结放热多);海洋长波辐射较强,将热量传递给大气,海水冷却降温。
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解析:根据图示信息可知,巴伦支海纬度位置较高,该地受极地东风影响较大,大气温度较低;该海域南部与北大西洋相连,受北大西洋暖流影响较大,海水的温度较高,海—气温差较大;海水蒸发吸收大量的热量,遇到冷空气凝结释放大量的热量,海洋通过潜热的形式向大气传递能量;海水温度较高,作为热源向外辐射的长波辐射较多,海水温度降低。
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(3)在全球变暖背景下,分析巴伦支海长期冰区水温升高的原因。(6分)
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参考答案:全球变暖,海水水温升高,海冰融化,海面反射率下降,海水吸收太阳辐射增多,水温升高;海冰融化,海冰对海—气热量交换的阻隔作用减弱;海水水温升高,海水蒸发加剧,海水通过潜热释放的热量增多。
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解析:全球气候变暖,海水获得的热量增加,海水温度升高,导致巴伦支海海冰大量融化,海冰覆盖面积减小,导致对太阳辐射的反射率下降,海水吸收的太阳辐射增多,海水温度升高;海冰大量融化,导致海水与大气之间的热量传输受到的阻碍作用减弱,加强了海—气之间的热量传输;海水温度升高,导致海水的蒸发加剧,海水通过潜热的形式传递给大气的热量增多,海水温度升高,通过长波辐射的形式传递给大气的热量增多。
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