4.3海—气相互作用（教学课件）地理湘教版选择性必修1

第三节 海—气相互作用 湘教版（2019）高中地理选择性必修一 第一课时 第四章 陆地水与洋流 第三节 海—气相互作用 【课程标准】 【学习目标】 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。 1．运用图表，掌握海—气水热交换的基本方式与过程。 2．应用图表，了解海—气相互作用对全球水、热平衡的影响。 3．简述厄尔尼诺、拉尼娜现象及其对全球气候的影响。 导入新课 请欣赏下面的电影片段，注意观察影片中全球气候变暖对欧洲西部的气候产生了怎样的影响。 第三节 海—气相互作用 一、海—气相互作用与水热交换 第三节 海—气相互作用 海—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。 其中的水热交换，对自然环境的影响尤为深刻。 大气 海洋 水分 热量 物质能量交换 对气候和地理环境具有深刻的影响 海洋与大气的水分交换 第三节 海—气相互作用 1.试画出海—气之间水分交换过程的简易示意图。 2.说出影响海—气水分交换的主要因素。 【活动一】请阅读课本“一、海—气相互作用与水热交换”第一自然段，完成下面两个任务： 海洋 大气 蒸发 降水 海洋的蒸发量约占 地球表面总蒸发量的86% 海洋是大气中 水汽的最主要来源 海洋表层水温 海洋与大气的水分交换 第三节 海—气相互作用 太阳辐射 海水蒸发 水汽凝结 大气降水 海洋通过蒸发作用，向大气提供水汽,海洋蒸发量约占地球表面总蒸发量的86%。 海洋是大气中水汽的最主要来源，约占大气水汽的87.5%。 大气中的水汽凝结后，以降水的形式返回海洋。 海—气间的水分交换是海—气间物质交换的主要形式。 （1）形式 ①海洋→大气 ②大气→海洋 海洋与大气的水分交换 第三节 海—气相互作用 （2）影响因素 海洋的蒸发量与其表层水温密切相关。 一般来说，海水温度越高，蒸发量越大 低纬度海区 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——气间的水分交换较为活跃 海洋的热状况和蒸发情况，直接制约着大气水汽的含量与分布 海洋与大气的水分交换 第三节 海—气相互作用 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。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。 海洋与大气的水分交换 第三节 海—气相互作用 1.根据所学知识推测海洋与大气水分交换最活跃的温度带并分析原因。 ① ② 热带 原因：①热带海域海水获得的太阳辐射最多，表层海水温度最高； ②热带海域面积广。 海洋与大气的水分交换 第三节 海—气相互作用 2.比较图中①②两地海洋与大气水分交换程度的差异并分析原因。 ① ② ①地比②地的海气水分交换更加活跃 原因：①地受暖流的影响，表层海水温度高，②地受寒流影响，表层海水温度低。 海洋与大气的热量交换 第三节 海—气相互作用 1.对流层大气的根本热源是什么？ 2.对流层大气的直接热源是什么？ 地面辐射是对流层大气的直接热源 海洋占地球表面积的71% 海洋是对流层大气受热的主要热源 海洋与大气的热量交换 第三节 海—气相互作用 太阳辐射 海水蒸发吸热 （潜热输送） 海洋表层储存其中的85%的热量 长波辐射 大气运动 海水运动 海洋吸收70% 水汽凝结（放热） 海洋是大气的主要热源 ①海洋对大气的热量输送 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通过潜热、长波辐射等方式输送给大气，使海水失去热量，为大气运动提供能量，驱使大气运动。 （1）形式 海洋每年蒸发掉约1.26米厚的海水，失去巨额热量，对气候的形成和变化具有重要影响。 海洋与大气的热量交换 第三节 海—气相互作用 太阳辐射 海水蒸发吸热 （潜热输送） 海洋表层储存其中的85%的热量 长波辐射 大气运动 海水运动 海洋吸收70% 水汽凝结（放热） ②大气对海洋的热量输送 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。 （1）形式 海洋与大气的热量交换 第三节 海—气相互作用 海洋是近海面大气主要的直接热源 影响海—气水热交换的因素 （海水温度） 洋流 纬度 低纬 高纬 暖流 寒流 水温低，蒸发量小，向大气输送的热量少 水温高，蒸发量大，向大气输送的热量多 （2）影响因素 海洋向大气输送的热量，与其表层水温密切相关。 海洋与大气的热量交换 第三节 海—气相互作用 1.指出图中海洋向大气输送热量最多的温度带并分 析原因。 读8月份世界海洋表层水温分布，回答下列问题。 ② ① 热带 海域面积广 获得太阳辐射多 储存热量多 长波辐射、潜热输送多 海洋与大气的热量交换 第三节 海—气相互作用 2.推测图中①②两地海洋向大气输送热量的差异并分析原因。 读8月份世界海洋表层水温分布，回答下列问题。 ② ① ①地比②地向大气输送的热量多 原因：①地受暖流影响，表层海水温度高； ②地受寒流影响，表层海水温度低。 海—气相互作用与二氧化碳交换 第三节 海—气相互作用 目前海洋中溶解的二氧化碳，要比大气中二氧化碳的含量高60倍。 气体交换中以二氧化碳的交换最为重要。表现在： 1.海洋是地球表层最大的碳储存库； 2.海洋固定和转移了大气中绝大部分的二氧化碳； 3.海水温度升高,将会有更多的二氧化碳进入到大气中。 除水热交换外，海—气间还存在气体和固体物质的交换。气体交换中以二氧化碳的交换最为重要在全球碳循环系统中，海洋的作用比陆地更为重要。 海—气相互作用与二氧化碳交换 第三节 海—气相互作用 （1）形式 ①大气→海洋 大气中二氧化碳绝大部分通过海洋的物理——生化过程被同化吸收，并以固态碳的方式向海洋深部转移。 海水直接溶解大气中的二氧化碳 海洋生物利用海水中的二氧化碳进行光合作用，将二氧化碳固定在生物体内 一部分形成碳酸盐沉积和有机碳沉积，生物沉积作用将二氧化碳固定在岩石圈中 短期内不再参与地表的碳循环，从而降低了表层海水中二氧化碳的含量，有利于海洋表层从大气中吸收更多的二氧化碳,对海洋和大气的CO2平衡产生重要影响。 海—气相互作用与二氧化碳交换 第三节 海—气相互作用 （1）形式 ②海洋→大气 如果地球表面温度增高，海水温度会随之上升，二氧化碳在海水中的溶解度减小。将会有更多的二氧化碳进入到大气中，对地球威胁大。 （2）影响因素 固定在生物体内的二氧化碳一部分通过生物的呼吸作用和残体分解释放到大气中。 海－气间的二氧化碳交换示意 海—气相互作用与二氧化碳交换 第三节 海—气相互作用 二氧化碳 溶于水中 光合作用 呼吸作用 残体分解 酸盐沉积有机碳沉积 光合作用固定CO2 （生物圈） 岩浆活动 温度升高 ，海水溶解度变小 大气中CO2（大气圈） 大气中CO2溶于海水（水圈） 碳酸盐沉积有机碳沉积（岩石圈） 海洋固定和转移了大气中绝大部分的二氧化碳； 第三节 海—气相互作用 阿拉伯半岛东面为波斯湾，西面为红海，两地夏季气温常达30℃以上，而索马里沿岸一带的气温，最热季节一般不到25℃。赤道以北附近，印度洋表层水温呈现东暖西冷的分布格局，对大气产生了不同程度的热力作用，进而影响到其气压场。 据图说出波斯湾、红海与索马里沿岸夏季气温的差异，并从海—气相互作用的角度分析存在这种差异的原因。 ①索马里沿岸海洋面积广阔 ②寒流 二、海—气相互作用与水热平衡 海—气相互作用与水热平衡 第三节 海—气相互作用 海—气相互作用的表现形式 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。 大气环流的产生：不同纬度海区对大气加热的差异，会产生高低维度间的大气环流； 对大气加热的差异，则形成季风环流。 大洋环流的产生：大气运动和近地面风带，是海洋水体运动的主要动力。 海—气相互作用与水热平衡 第三节 海—气相互作用 海—气相互作用的表现形式 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。 作用 海—气相互作用与水热平衡 第三节 海—气相互作用 蒸发＞降水 降水＞蒸发 降水=蒸发+径流 蒸发=降水+径流 全球：蒸发=降水 全球的水平衡是通过水循环来实现的 海一气相互作用，进行水分交换，构成地球上生生不息的水循环。 地球上的水时刻都在循环运动，从长期来看，全球的总水量没有什么变化。 海—气相互作用与水热平衡 第三节 海—气相互作用 图4-21 北半球海洋热量收支随纬度的变化 纬度低于30°N，热量收入多于支出； 纬度高于30°N，热量收入则少于支出，且在极地差值达到最大。 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？ 不会。通过大洋环流和大气环流将低纬度海区盈余的热量被输送到高纬度海区释放，调节了全球热量平衡。 收入＞支出 支出＞收入 低纬度海洋获得更多的太阳辐射能，主要由大洋环流把低纬度的多余热量向较高纬度输送； 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大气，再由大气环流将热量向更高纬度输送。 三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响 沃克环流 第三节 海—气相互作用 正常年份,赤道附近太平洋中东部的表层水温低于西部。 正常状况下赤道太平洋东西两岸温度有何不同？ 是指赤道海洋表面因水温的东西面差异而在上空形成大气热力环流。 正常年份（顺时针） 暖海 冷海 厄尔尼诺现象 第三节 海—气相互作用 1.概念：指赤道附近太平洋中东部表层海水温度持续异常升高的现象。大约每隔2~ 7年发生一次，每次持续1 ~2年，发生年份称为厄尔尼诺年。 “圣婴” 异常高温 厄尔尼诺现象 第三节 海—气相互作用 2、成因：每隔几年，东南信风突然减弱，甚至转为西风，赤道附近太平洋东岸的冷海水上涌现象减弱甚至消失，赤道逆流增强，温暖的海水被输送到东太平洋，南美洲西岸赤道附近海区温度异常升高，从而形成厄尔尼诺现象。 非正常年份（逆时针） 东部水温高于西部，形成上升气流，气候由原来的干燥少雨变为多雨，引发洪涝灾害。 西部转为下沉气流，气候由温润多雨变为干燥少雨，带来旱灾或森林大火。 厄尔尼诺现象 第三节 海—气相互作用 近百年来三次超强厄尔尼诺事件：1982—1983、1997—1998、2015—2016。 印尼、澳大利亚出现长时间干旱 澳大利亚出现长时间大规模的森林火灾 南美洲遭遇百年不遇的特大洪灾，甚至在沙漠地区也出现了连续的滂沱大雨 厄尔尼诺现象 第三节 海—气相互作用 秘鲁寒流减弱 上升流削弱 饵料减少， 鱼类大量死亡 鸟类失去食物来源，大量死亡或迁徙 海洋捕捞业衰落，经济萧条 对秘鲁渔场的影响 厄尔尼诺现象 第三节 海—气相互作用 当厄尔尼诺发生时，我国东部地区： （1）夏季主雨带偏南，北方地区少雨干旱（南涝北旱） （2）长江中下游雨季大多推迟 （3）秋季我国东部降水南多北少，易使北方夏秋连旱 （4）全国大部分地区冬暖夏凉 （5）登陆我国台风变少，且台风路径偏东 对我国东部地区的影响 夏季风减弱 冬季风减弱 厄尔尼诺现象 第三节 海—气相互作用 结合秘鲁渔场的成因及沃克环流的形成过程，分析2015年南美秘鲁渔场渔业减产严重的原因。 东南信风减弱 赤道暖流减弱 秘鲁寒流减弱 太平洋东部水温上升 冷水鱼不适应升高的水温。 海水上泛减弱，大量营养盐类不能带至表层，鱼的饵料减少，导致鱼群逃离。 拉尼娜现象 第三节 海—气相互作用 与厄尔尼诺现象相反，指赤道附近中东太平洋海面温度异常降低现象。 成因：东南信风加强，将表面被太阳晒热的海水吹向太平洋西部，东部底层海水上泛，致海水变冷，西部海水温度增高。 “反厄尔尼诺” “小女孩” 异常高温 异常低温 海水表面温度在一段较长时期内比平均温度低0.5℃的时候，就标志着拉尼娜产生。 拉尼娜现象 第三节 海—气相互作用 “拉尼娜”是西班牙语“小女孩”的意思，与厄尔尼诺现象相反，也称为“反厄尔尼诺现象”。是指赤道太平洋东部和中部海域水温异常下降的现象。 【活动三】 请对比厄尔尼诺现象的学习，自主探究，完成以下三个问题： 1.拉尼娜现象发生时，赤道太平洋东部和中部海域水温异常下降的原因是什么？ 2.拉尼娜现象发生时，沃克环流会发生什么变化？ 3.推测拉尼娜现象对赤道太平洋东西两岸天气会产生怎样的影响？ 拉尼娜现象 第三节 海—气相互作用 “拉尼娜”是西班牙语“小女孩”的意思，与厄尔尼诺现象相反，也称为“反厄尔尼诺现象”。是指赤道太平洋东部和中部海域水温异常下降的现象。 【活动三】 结合对厄尔尼诺现象的学习，自主探究，完成以下三个问题： 1.拉尼娜现象发生时，赤道太平洋东部和中部海域水温异常下降的原因是什么？ 信风增强 大洋东岸寒流增强 水温下降 拉尼娜现象 第三节 海—气相互作用 “拉尼娜”是西班牙语“小女孩”的意思，与厄尔尼诺现象相反，也称为“反厄尔尼诺现象”，是指赤道太平洋东部和中部海域水温异常下降的现象。 【活动三】 结合对厄尔尼诺现象的学习，自主探究，完成以下三个问题： 2.拉尼娜现象发生时，沃克环流会发生什么变化？ 增强 拉尼娜现象 第三节 海—气相互作用 “拉尼娜”是西班牙语“小女孩”的意思，与厄尔尼诺现象相反，也称为“反厄尔尼诺现象”。是指赤道太平洋东部和中部海域水温异常下降的现象。 【活动三】 结合对厄尔尼诺现象的学习，自主探究，完成以下三个问题： 3.推测拉尼娜现象对赤道太平洋东西两岸天气会产生怎样的影响？ 沃克环流增强 赤道太平洋东岸降水减少，西岸降水增多 课堂小结 第三节 海—气相互作用 海—气相互作用 厄尔尼诺与拉尼娜现象 水热交换 水热平衡 通过蒸发、降水等实现水交换 通过蒸发、传导、对流等实现热交换 通过水循环实现水平衡 通过大气环流、大洋环流实现全球热平衡 现象—赤道附近太平洋东岸海水温度异常升高或降低 影响—影响全球气候、渔业发展等 课堂练习 第三节 海—气相互作用 （2024年1月浙江卷）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。 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 课堂练习 第三节 海—气相互作用 （2024年1月浙江卷）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。 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 课堂练习 第三节 海—气相互作用 （2023·北京卷）暴雨引发的洪水携带泥沙进入湖泊后，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。推算的厄尔尼诺事件频次如图所示。 3．由图可知 A．距今1200年左右该地气候较稳定 B．距今3500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 4．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 下节课再见！ 湘教版（2019）高中地理选择性必修一 $