内容正文:
从冰架分离后漂浮在海上的冰山被形象地称为冰筏。罗斯海拥有世界上面积最大的冰架——罗斯冰架,是南极大陆周边冰山输出最强的海区,洋流环境复杂。随着全球变暖,近年来罗斯冰架崩离、消融明显。模拟结果表明,若变暖进一步增强,南极地区的降水会更多地以降雨的形式出现。下图示意罗斯海所在区域的地理环境。
(1)简述罗斯环流形成的主要影响因素。(4分)
影响因素:盛行风、海陆轮廓、洋流等;
南极高纬地区盛行东南风,表层海水受东南风的吹拂从罗斯湾东岸向西岸运动;
到西岸后受地形影响向低纬运动;
到60°S附近受西风漂流影响形成环流。
(2)分析从罗斯冰架分离入海后的冰筏漂移的动力机制。(4分)
从冰筏漂移方向可知,其与极地环流(洋流)方向一致,说明洋流造成冰筏移动;
极地环流(洋流)的形成是因为极地东风的吹拂;
而极地东风的形成是由于极地高压和副极地低压间存在气压差;
两地间的气压差与太阳辐射高低纬间分布不均有关。
从冰架分离后漂浮在海上的冰山被形象地称为冰筏。罗斯海拥有世界上面积最大的冰架——罗斯冰架,是南极大陆周边冰山输出最强的海区,洋流环境复杂。
(3) 更多以降雨形式出现的降水会加速南极海冰融化,对其原因给出合理解释。(4分)
随着全球变暖,近年来罗斯冰架崩离、消融明显。模拟结果表明,若变暖进一步增强,南极地区的降水会更多地以降雨的形式出现。下图示意罗斯海所在区域的地理环境。
与降雪相比,降雨的温度较高,使海水温度升高,加速海冰融化;
冰面减少,反射减弱,地面吸收的太阳辐射量增多,温度升高,加速海冰融化;
降水渗透到冰裂缝中,加速海冰开裂、崩解, 降水对海冰起到侵蚀作用;
降水以降雨的形式出现,使海冰补给来源减少,积累量小于消融量;
海-气相互作用与水热交换
一
指海洋与大气间物质、能量持续交换的互相影响过程
阅读教材P72,据下图回答问题。
1.海洋与大气之间水分交换的方式是什么?
2.海洋与大气之间能量交换的是什么?
3.海洋与大气之间还有哪些物质交换,请举例说明。
【复习回顾】
1.大气受热过程。
2.说明近地面大气的主要热源?
3.判断海洋是近地面大气主要热源这种说法是否正确,并说明理由。。
海水蒸发(吸热)
海—气相互作用——热量交换 (海洋对大气)
海洋向大气输送热量,是大气热量的主要供给者。
长波辐射
海洋吸收70%
海洋表层存储85%的热量
大气降水
水汽凝结(放热)
潜热输送(主要途径)
太阳辐射(短波辐射)
海洋吸收太阳辐射,把热量储存在海洋表层。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。
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太阳辐射
海水蒸发
(潜热输送)
海洋表层储存85%的热量
长波辐射
大气运动
海水运动
大气主要通过风向海洋传递动能,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。例如,南北赤道暖流是信风吹拂所形成的。
海—大气间的热量交换:大气对海洋的热量输送
海洋吸收70%
Q:大气以何种形式将热量“还给”海洋?
太阳辐射
海水蒸发
海—气相互作用——水分交换
大气降水
水汽凝结
海洋是大气中水汽的主要来源,约占86%
低纬海区和有暖流经过的海区,水分交换比较活跃。
海气间的水分交换的活跃度与其温度呈正相关
海洋通过什么作用向大气提供水汽?
2.哪个纬度海区水分交换量比较大?
海洋是大气中水汽的最主要来源,约占大气水汽的86%。大气中的水汽凝结后,以降水的形式返回海洋。
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3.影响海—气相互作用的因素
低纬度或有暖流流经的海域,海水温度高,蒸发量大,
海—气间水热交换强。
海—气间的CO2交换
大气中CO2
溶于海水
光合作用
固定CO2
生物呼吸
残体分解
回归大气
碳酸盐沉积有机碳沉积
海洋固定和转移了大气中绝大部分的二氧化碳;
海水温度升高,海水CO2溶解度变小,将会有更多的二氧化碳进入到大气中,对地球威胁大。
1.读图,估算陆地和海洋对大气水汽的相对贡献,说明大气水汽的主要来源。
2.估算海洋蒸发和降水的差额,说明补充这个差额的水量来源。
全球水量平衡示意
海洋蒸发(505)-降水(458)=径流(47),说明补充这个差额的水量来源是径流。
了解水量平衡原理
图表突破
海洋贡献水汽为505,陆地贡献水汽为 72,说明海洋是大气水汽的主要来源。
热量收支平衡
图表突破
1.指出北半球低、中、高纬度海洋热量的收支差异。
2.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?
热量收支:低纬度大于中、高纬度
低纬度:热量盈余;中高纬度:热量亏损
不会。海—气相互作用所形成的大气环流与大洋环流将热量从低纬度地区输送到中高纬度地区,维持着全球热量平衡。
北半球海洋热量收支随纬度的变化
归纳小结1:
海—气
相互作用
水分交换
大气
海洋
热量交换
大气
海洋
全球水热平衡
蒸发
降水
潜热
长波辐射
风
大气环流
大洋环流
走进世界 “干极”阿塔卡马沙漠
材料一:
位于18°-28°S之间,南美洲西海岸中部的沙漠地区,在安第斯山脉和太平洋之间南北绵延约1000千米,从沿海到东部山麓宽100多千米。
学习任务1:下图为海洋与大气相互作用示意图 。请结合材料,从海洋影响大气的角度出发, 分析位于南美洲西海岸形成阿塔卡玛沙漠的原因。(6分)
①秘鲁寒流从较高纬度带来较冷的海水,使南美洲西海岸水温降低;
②南美洲西海岸向大气传递的热量和水汽较少,近地面大气整体温度低,较为凉爽;
③较低的近地面大气难以形成上升气流,加之水汽少,难以形成降水从而气候干燥。
秘鲁寒流(冷海水)
南美洲西海岸水温
上升气流弱
南美洲西海岸近地面气温
水汽
降水
干燥
1
课程新授
高
低
1.读世界大洋8月表层海水温度分布图 ,以太平洋为例,比较赤道太平洋东西两岸的温度差异。
思考
东岸:海水温度较低,气流下沉;
西岸:海水温度较高,气流上升。
2.形成这种温度差异的原因?
①信风吹拂下 → 表层海水自东向西流动,形成赤道暖流→ 热量带到西岸 →西岸温度高,东岸温度低。
②暖流流经地区增温增湿;
寒流流经地区降温减湿
思考: 读“正常年份太平洋部分海区水温分布”图
(1)画出正常年份赤道附近南太平洋的热力环流(沃克环流)。
(2)沃克环流影响下,赤道附近南太平洋东西两岸的气候差异?
对赤道太平洋东部生物的影响?
赤道附近中东部地区:
温度较低
气流下沉
降水较少
赤道附近西部地区:
温度较高
气流上升
降水较多
东西岸温度的差异,影响环流的强弱,
从而影响到降水/干旱的程度。
秘鲁
澳大利亚丹翠热带雨林
沃克环流
1.正常年份
赤道太平洋东部生物影响:
冷海水上升→营养物质丰富→浮游生物大量繁殖→鱼类繁盛(喜冷水鱼)→鸟类丰富。
世界“干极”智利阿塔卡马沙漠变身花海???
阿塔卡马地区的平均年降水量小于0.1毫米,并且在1845至1936年的91年期间滴雨未下。
通过海—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,
甚至出现极端天气事件。
2.厄尔尼诺现象
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。
1.描述图中等值线分布特征?
2.图中等值线的含义,东西两侧温差怎么变?
3.图示情况下南美洲西海岸气候特征及可能出现的自然灾害?
4.图示情况下澳大利亚东部及印度尼西亚地区气候特征及可能出现的自然灾害?
学习任务2: 分析“沙漠花海”期间秘鲁渔场的变化。
(1)厄尔尼诺现象发生时,信风减弱,沿岸上升流减弱,导致海底营养盐类上泛减少,饵料减少,鱼类减少,渔场减产。
(2)厄尔尼诺现象发生时,秘鲁沿岸水温异常偏高,使冷水鱼类大量死亡,导致鱼群数量锐减。
厄尔尼诺影响
图 4-25 厄尔尼诺发生时的海—气相互作用示意
①大洋东侧:
气温上升、降水增多,甚至发生洪涝灾害;
农业丰收;
离岸风变弱,上升流变弱,海洋表层营养物质变少,渔场大量死亡减产。
②大洋西侧:
气温下降、降水变少,气候变更干旱;
发生森林火灾。
③我国
使冬季风变弱,出现暖冬
使夏季风变弱,可能出现南涝北旱
夏季台风数量变少,且台风路径偏东
秘鲁洪水
秘
鲁
秘鲁沿海受寒流影响,气候干旱。然而,2016年12月下旬,秘鲁北部海域海水逐渐升温,雨水增多。到2017年3月,沿海地区暴雨引发的洪灾已经造成近百人死亡,数万人受灾。
厄尔尼诺现象的影响
2019年厄尔尼诺 澳大利亚森林大火
1、含义:拉尼娜现象指赤道附近太平洋中东部的表层海水温度异常降低的现象。
异常
降温
2、产生原因(原因之一)
东南信风势力增强
南、北赤道暖流增强,东岸
冷海水上泛增强
东太平洋海水水温偏低
出现拉尼娜现象
▊异常年份:
3. 拉尼娜现象
拉尼娜影响
①大洋东侧:
气温下降、降水变少,更加干旱;
离岸风增强,上升流变强,海洋表层营养物质增多,渔场增产。
②大洋西侧:
气温上升、降水变多,甚至发生洪涝
③我国
使冬季风强,冬季气温低,冻害(冷冬)。
使夏季风变强,可能出现南旱北涝
夏季台风数量变多,且台风路径偏西
2008年1月10日起,以中国南方为主的大范围内出现低温、雨雪、冰冻等自然灾害。20个省均不同程度受到低温、雨雪、冰冻灾害影响。灾害直接经济损失超过1516亿元人民币。其中安徽、江西、湖北、湖南、广西、四川和贵州等7个省份受突最为严重。
冷冬——拉尼娜
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项目 厄尔尼诺现象 拉尼娜现象
图示
沃克环流 减弱或消失 增强
东南信风 减弱,甚至转为西风 增强
洋流 南赤道暖流减弱;赤道逆流增强;温暖海水从赤道向南流动,迫使秘鲁寒流向西流动 南赤道暖流增强;
赤道逆流减弱;秘鲁寒流增强
太平洋水温 太平洋西岸降低,东岸升高 太平洋西岸升高,东岸降低
太平洋沿岸天气、气候 太平洋东岸降水增加,东岸荒漠地带暴雨成灾;西岸降水减少,西岸的澳大利亚及印度、非洲等地出现严重旱灾 太平洋东岸降水减少,赤道中、东太平洋海域,海面气压偏高,云量减少;太平洋西岸海面气压偏低,对流活动加强,云量增多,降水增多
关联性 拉尼娜现象一般出现在厄尔尼诺现象之后
【探究活动3】厄尔尼诺、拉尼娜形成及影响
材料:“沃克环流”是存在于太平洋赤道附近低纬度地带的大气热力环流,是海—气相互作用的典型案例。厄尔尼诺现象又称厄尔尼诺海流,是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互 作用后失去平衡而产生的一种气候现象。
(1)在图中画出南太平洋的洋流流向,标注寒暖流;在右图中画出沃克环流的流向。
(2)据图分析A、B降水差异及原因。
(3)C为世界著名渔场,其名称为____________,写出其成因。
(4)当“沃克环流”减弱,赤道太平洋面东、西部水温异常,秘鲁沿岸海水异常增温,即出现厄尔尼诺现象。试分析厄尔尼诺现象发生时对A、B气候及C渔场的影响。
差异:A比B降水多
原因:A处温度高,气流上升,降水较多;
B处温度较低,气流下沉,降水少。
秘鲁渔场
表层海水被东南风(离岸风)吹离,深层海水补偿上升,使海底营养物质上涌,饵料丰富。
A处降水减少;B处降水增加;C(秘鲁)渔场减产
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