内容正文:
4.3 海——气相互作用及影响
1
课程
标准 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。
学习
目标 能够结合世界海洋和大气环流分布图,明确不同纬度、不同海域海—气相互作用的主要表现形式及强度差异,分析特定区域海—气相互作用与地理环境的关联。(区域认知)
从能量交换和物质循环的角度,综合分析海—气相互作用的内在机制,分析海—气相互作用异常对全球气候和环境的多方面影响。(综合思维)
认识到海—气相互作用对人类生存环境的重要性,理解人类活动可能通过影响大气成分进而干扰海—气相互作用的平衡,树立尊重自然规律、保护海洋和大气环境的意识。(人地协调观)
学习目标
一、海—气相互作用的概念
海洋与大气边界上的动量、热量、物质的交换,以及这些交换对大气、海洋各种特性的影响, 被统称为海—气相互作用。
纬度越低,海—气间物质和能量交换越突出。
新知讲授
(一)海—气间的物质交换
液态的物质交换
气态的物质交换
固态的物质交换
新知讲授
1.形式:
大气
海洋
蒸发
降水
(一)海—气间的物质交换
液态的物质交换
2.影响:海水的温度、盐度和密度。
新知讲授
蒸发使海水浓缩,降水使海水稀释。
(一)海—气间的物质交换
新知讲授
1、形式:
海洋
大气中的二氧化碳
吸收
藻类植物光合
作用消耗
2、影响
对于大气中二氧化碳浓度具有重要调节作用,可减缓大气中二氧化碳增加的速率。
(一)海—气间的物质交换
气态的物质交换
新知讲授
1、形式:
2、影响
大气通过降尘向海洋提供营养元素和沉积物。促进浮游植物的生长,从而使海洋能固定更多的碳,释放更多的氧。
海洋
大气
海水泡沫及泡沫中的盐类物质
陆源物质、火山物质
(一)海—气间的物质交换
固态的物质交换
新知讲授
海洋主要通过向大气输送热量来影响大气运动,大气主要以风的形式向海洋输送动能。
(二)海—气间的能量交换
新知讲授
地面辐射是近地面大气的直接热源
海洋是大气受热的主要热源
海洋占地球表面积的71%
(二)海—气间的能量交换
海水反射率比较小
海面上空湿度一般较大,所以长波辐射损失也较小
新知讲授
(二)海—气间的能量交换
热量(能量)的交换方式
海洋→大气
大气→海洋
潜热(蒸发)、长波辐射
大气环流、洋流
新知讲授
大气环流
(二)海—气间的能量交换
世界表层洋流分布图
新知讲授
二、海—气相互作用对全球水热平衡的影响
海—气相互作用对于维持全球水热平衡具有重要意义,海—气相互作用所形成的大气环流与大洋环流是其维持全球水热平衡的基础。
新知讲授
大气中87.5%的水汽由海洋提供
海洋是大气中水汽的最主要来源
(一)对水量平衡的影响
海一气相互作用参与的水循环,有助于全球的水量平衡。
全球的水量平衡是水循环的结果,而水循环必须通过大气环流来实现。。
海洋
陆地
水汽
577
降水
458
505
47
降水
119
径流
72
蒸发
单位/1000km3
新知讲授
太阳辐射是地球表面热量的主要来源,不同地区接受的太阳辐射是不同的。
全球热量平衡是大气环流和大洋环流将热量从低纬地区源源高纬地区的结果。
(二)对热量平衡的影响
新知讲授
海洋热量的收入,主要是来自太阳辐射;
海洋热量的支出,主要是消耗于海水的蒸发。
不同纬度地区接受的太阳辐射量不同:
低纬度地区,收入>支出(热量盈余);
在30°N地区,收入=支出(热量收支平衡);
中高纬度地区,收入<支出(热量亏损)。
(二)对热量平衡的影响
新知讲授
一年中,世界海洋热量的总收入和总支出,基本上是平衡的。地球上高低纬地区间的热量输送主要是通过大气环流和大洋环流共同实现的。
低纬地区,大洋环流输送的热量多于大气环流。
30°N以北地区,大气环流成为成为热量输送的主要力量。
50°N附近地区,大气环流将热量向更高纬度输送。
(二)对热量平衡的影响
新知讲授
正常年份,赤道两侧的信风将太平洋东侧大量的表层暖水输送到西侧,下层海水上涌,同时,秘鲁寒流北上补充,使得赤道中、东部太平洋海域表层海水温度相对较低。
(一)沃克环流
世界洋流分布(北半球冬季)
三、厄尔尼诺、拉尼娜现象及其影响
新知讲授
1、对气候的影响
赤道东太平洋:表层海水温度低,空气稳定,不易形成对流,降水偏少,气候偏干。
赤道西太平洋:表层海水温度高,空气对流强烈,降水较多,气候较湿润。
(一)沃克环流
新知讲授
2、对生物的影响
赤道太平洋东部生物:冷海水上泛→营养物质丰富,浮游生物大量繁殖→鱼类繁盛→鸟类丰富。
(一)沃克环流
新知讲授
厄尔尼诺现象是赤道中、东部太平洋海域发生的大范围、持续性表层海水温度异常偏高(水温增加超过0.5℃,持续时间达6个月以上)的现象。
(二)厄尔尼诺现象及其影响
新知讲授
东南信风势力减弱,从太平洋东侧输送到西侧的暖水明显减少(赤道逆流增强,温暖海水东侧集聚),北上补充的秘鲁寒流同时减少,导致赤道中、东部太平洋海域表层海水温度较正常年份偏高,这样就形成了厄尔尼诺现象。
(二)厄尔尼诺现象及其影响
沃克环流减弱甚至消失(太平洋海域东西部的水温差异变小)
新知讲授
1、对气候的影响
赤道东太平洋:表层海水温度升高,空气对流增强,降水增多,易发生洪涝灾害。
赤道西太平洋:表层海水温度下降,
空气对流减弱,降水减少,易发生旱
灾和山火。
2、对生物的影响
信风减弱→冷海水不上涌→海水营养物质减少→鱼类大量减少→鸟类失去食物来源,大量死亡或迁徙。
(二)厄尔尼诺现象及其影响
新知讲授
秘鲁洪涝灾害
澳大利亚森林火灾
印度尼西亚干旱
(二)厄尔尼诺现象及其影响
新知讲授
1、冬季风变弱,冬季较正常年份更暖(暖冬)。
2、夏季风变弱,雨带长时间停留在南方,出现南涝北旱的现象。
3、我国夏季台风数量偏少。
冬夏季风势力减弱
【知识拓展】厄尔尼诺现象对我国的影响
4、我国东北地区冷空气活动势力往往加强,导至我国东北夏季气温异常偏低,形成低温冷害,造成粮食减产。
拉尼娜现象指赤道东太平洋表层海水温度异常下降的现象,其特征与厄尔尼诺现象相反,因而又称反厄尔尼诺现象。
(三)拉尼娜现象及其影响
新知讲授
当东南信风持续加强时,赤道太平洋东侧表层海水不断向西流动,深层的冷水不断上泛进行补充,导致该地区表层海水温度逐渐降低,于是便产生了拉尼娜现象。
沃克环流增强(太平洋海域东西部的水温差异增大)
(三)拉尼娜现象及其影响
新知讲授
1、对气候的影响
赤道东太平洋:表层海水温度降低,空气对流减弱,降水偏少,易发生旱灾和山火。
赤道西太平洋:表层海水温度升高,空气对流增强,降水较多,易发生洪涝灾害。
2、对生物的影响
赤道太平洋东部生物:冷海水上泛加强-→营养物质丰富,浮游生物大量繁殖→渔场增产→鸟类变多。
(三)拉尼娜现象及其影响
新知讲授
1、冬季风增强,冬季较正常年份更冷(冷冬)。
2、夏季风变强,雨带移动速度快,出现南旱北涝的现象。
3、我国夏季台风数量增多。
冬夏季风势力增强
【知识拓展】厄尔尼诺现象对我国的影响
1.从海气相互作用思考长津湖战役低温天气的原因?
【思考】
拉尼娜现象导致冬季风加强,加剧寒冷。
(1)受盖马高原地势影响,地势高,气温低。
(2)东北风裹挟着大量来自日本海、鄂霍次克海的水汽,受盖马高原地势影响,容易形成暴风雪。
(3)狭管效应加剧风力,降温迅速。
【思考】
2.从其他方面思考长津湖战役低温天气的原因?
厄尔尼诺与拉尼娜大气环流示意
新知讲授
海—气相互作用及其影响
海—气相互作用
物质交换
能量交换
对水量平衡的影响
对热量平衡的影响
沃克环流
厄尔尼诺现象及其影响
拉尼娜诺现象及其影响
厄尔尼诺、拉尼娜现象及其影响
海—气相互作用对全球水热平衡的影响
课堂小结
坦噶尼喀湖(图1)是世界第二深湖,旱季(8~10月)风向稳定、风力强劲。该湖与大气之间的热量传输主要通过传导对流和潜热输送。图2示意1995年5月~1996年11月坦噶尼喀湖△T(即湖水温度减湖区气温的差)的变化。据此完成下面小题。
1.与北美五大湖相比,坦噶尼喀湖的雨季潜热输送多,主要是因为( )
A.传导对流弱 B.湖泊面积大
C.湖水温度高 D.湖面降水多
C
当堂检测
2.与图示其他时段相比,8~10月△T较小,主要是因为( )
A.底层冷湖水上泛
B.大气保温作用强
C.湖面潜热输送少
D.湖面长波辐射弱
坦噶尼喀湖(图1)是世界第二深湖,旱季(8~10月)风向稳定、风力强劲。该湖与大气之间的热量传输主要通过传导对流和潜热输送。图2示意1995年5月~1996年11月坦噶尼喀湖△T(即湖水温度减湖区气温的差)的变化。据此完成下面小题。
A
当堂检测
3.随着区域气候变暖,坦噶尼喀湖( )
A.湖面陆面温差减小
B.湖面空气温差增大
C.湖水东西温差减小
D.湖水垂直温差增大
坦噶尼喀湖(图1)是世界第二深湖,旱季(8~10月)风向稳定、风力强劲。该湖与大气之间的热量传输主要通过传导对流和潜热输送。图2示意1995年5月~1996年11月坦噶尼喀湖△T(即湖水温度减湖区气温的差)的变化。据此完成下面小题。
D
当堂检测
西北太平洋是全球热带气旋最活跃的海域。1949~2022年,该地区共生成2418个热带气旋,其中有655个热带气旋在我国登陆,且具有明显的季节性。已有研究表明,厄尔尼诺和拉尼娜事件对登陆我国热带气旋的数量、强度及生成位置等特征具有明显影响。据此完成下面小题。
4.与拉尼娜年相比,厄尔尼诺年登陆我国的热带气旋生成位置偏向( )
A.西北
B.西南
C.东北
D.东南
D
当堂检测
5.推测厄尔尼诺年登陆我国的热带气旋( )
A.强度较大,频数偏少
B.强度较小,频数偏少
C.强度较大,频数偏多
D.强度较小,频数偏多
西北太平洋是全球热带气旋最活跃的海域。1949~2022年,该地区共生成2418个热带气旋,其中有655个热带气旋在我国登陆,且具有明显的季节性。已有研究表明,厄尔尼诺和拉尼娜事件对登陆我国热带气旋的数量、强度及生成位置等特征具有明显影响。据此完成下面小题。
A
当堂检测
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