内容正文:
海—气相互作用
湘教版(2019)高中地理选择性必修1
第四章 第三节
目录
01
海一气相互作用与水热交换
02
厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
03
海一气相互作用与水热平衡
2
核心素养目标
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、拉尼娜现象对全球气候及人类活动的影响。”
1. 综合思维:结真实复杂的情境,能够分析海—气相互作用关系以及对地理环境的影响。
2. 区域认知:能够解释厄尔尼诺、拉尼娜现象出现时赤道太平洋东、
西岸降水量的变化以及对人类活动的影响,并能提出科学决策的依据。
3. 人地协调观:结合现实中厄尔尼诺、拉尼娜现象造成的气候异常案例,能够分析水—气相互作用对人类活动的影响,具备尊重自然规律、
科学利用自然的意识。
4. 地理实践力:能够收集厄尔尼诺、拉尼娜现象相关材料,分析说明其对气候的影响。
海-气相互作用与
水热交换
01
一、海-气之间的水热交换
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
86%
太阳辐射
蒸发
降水
海洋的蒸发量约占地球表面总蒸发量的86%
海水蒸发时会把大量水汽输送给大气
1. 水分交换
(1)水分交换过程
影响海-气
水分交换的因素
纬度
洋流
高纬
低纬
寒流
暖流
水温低,蒸发量小,向大气输送的水分少
水温高,蒸发量大,向大气输送的水分多
(海水温度)
(2)影响水分交换的因素
1. 水分交换
一、海-气之间的水热交换
太
阳
辐
射
海洋表层存储85%的热量
长波辐射
海水
蒸发
吸热
海洋吸收70%
水汽凝结(放热)
潜热输送
海洋向大气输送热量,是大气热量的主要供给者。
2. 热量交换
海洋
大气
蒸发潜热
长波辐射
风力使海水
运动
(1)热量交换过程
一、海-气之间的水热交换
海洋向大气输送的热量,与其表层水温密切相关。
水温高的海区,向大气输送的热量也多。
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。
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。
(2)影响热量交换的因素
2. 热量交换
一、海-气之间的水热交换
一、海-气之间的水热交换
海洋表层温度分布
海一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。
物质:水分、CO2 、氮磷
能量:热量
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
# 阅读-海洋与大气中的二氧化碳
二氧化碳
溶于水中
光合作用
呼吸作用
残体分解
碳酸盐沉积有机碳沉积
地理环境整体性(大气圈、水圈、生物圈、岩石圈)
# 阅读-海洋与大气中的二氧化碳
海洋固碳作用
海水通过与大气的接触,直接溶解大气中的二氧化碳。海洋生物利用海水中所溶解的二氧化碳,进行光合作用,并将二氧化碳固定在生物体内。被海洋生物固定的二氧化碳,一部分通过生物的呼吸作用和残体分解释放到大气中,还有一部分形成碳酸盐沉积和有机碳沉积(如煤、石油、天然气)。生物沉积作用将二氧化碳固定在岩石圈中,短时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,对海洋和大气的二氧化碳平衡产生重要影响。
海—气相互作用与水热平衡
02
1. 全球水热平衡的原因
海—气相互作用所形成的大气环流与大洋环流
是维持全球水热平衡的基础
二、海-气相互作用与水热平衡
二、海-气相互作用与水热平衡
2. 全球水量平衡
海洋
陆地
水汽
577
降水
458
505
47
降水
119
径流
72
蒸发
单位/1000km3
全球水量平衡示意
二、海-气相互作用与水热平衡
2. 全球水量平衡
通过海上内循环和海陆间循环等水体循环流动,使全球蒸发、降水达到平衡。
海洋上空
陆地上空
海洋
陆地
水汽输送 9%
蒸
发
100%
降
水
91%
降水
地表径流
地下径流
下 渗
二、海-气相互作用与水热平衡
2. 全球水量平衡
一个区域长期来看是收支平衡的,即收入=支出。
一个区域(或水体),在某段时期内,水量收入和支出的差额等于蓄水变化量。
收入水量-支出水量=蓄水变化量
如果收入>支出,则该区域、该时期水量增加;
如果收入<支出,则水量减少。
水量平衡原理
二、海-气相互作用与水热平衡
3. 全球热量平衡
在图4-21中: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
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?
通过大洋环流和大气环流将低纬海区盈余的热量输送到高纬海区释放,调节了全球热量平衡。
# 探究-8月份印度洋表层水温分布
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
波斯湾、红海与索马里沿岸夏季气温存在着显著差异,对此现象进行解释。
简要描绘赤道以北附近,印度洋由东到西大气环流系统的剖面结构。
索马里沿岸海域比波斯湾、红海面积广阔,夏季气温受海洋影响大;
索马里沿岸夏季为寒流,受寒流影响气温降低,因此夏季气温较低。
赤道以北附近,印度洋东侧较同纬度西侧海洋水温高,形成上升气流,西侧海洋水温低,形成下沉气流,因此形成逆时针旋转的大气环流。
海洋上空
海洋上空
西(冷)
东(暖)
印度洋
# 探究-8月份印度洋表层水温分布
厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
03
1.“沃克环流”(正常年份太平洋环流)
22℃
30℃
正常状况下,赤道太平洋两岸温度西高东低
通过海—气相互作用(热量交换)最终产生热力环流
三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
在正常情况下
太平洋赤道两侧盛行稳定强劲的偏东信风,推动温暖的表层海水向西
温暖水域的热空气导致云雨在亚洲
寒冷水域给南美一个凉爽和干燥的气候
1.“沃克环流”(正常年份太平洋环流)
三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
有些年份,赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高
异常高温
低温冷海
三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
2.“厄尔尼诺”现象
当信风减弱时
南美太平洋沿岸表层水温增高,秘鲁寒流近赤道段变性为暖流
三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
2.“厄尔尼诺”现象
厄尔尼诺现象的影响
冷水性鱼类大量死亡
以冷水性鱼类为食物的鸟类死亡或迁徙
与全球气候变化密切相关
大范围影响到天气状况和农业生产
三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
2.“厄尔尼诺”现象
25
Peru floods in 2017 El Nino year
2017年厄尔尼诺年份秘鲁洪水
El Nino Indonesia forest fire in 2019
2019年厄尔尼诺印度尼西亚森林大火
阅读-厄尔尼诺的形成及其影响
世界热带海洋所释放的二氧化碳有3/4来自太平洋赤道海域
厄尔尼诺现象能减缓富含二氧化碳的上泛冷水的上移速度,从而减少海洋向大气释放的二氧化碳数量
异常低温
异常高温
2017年12月海面温度异常
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
拉尼娜现象与厄尔尼诺现象相反,故有“反厄尔尼诺现象”之称
三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
3.“拉尼娜”现象
因海面信风加速
促使东部和中部太平洋离岸气流出现,造成深层海水将低温冷水上翻
从而使赤道太平洋东部和中部海面温度降低所致
沃克环流加强版
活动-拉尼娜现象
图4-24
厄尔尼诺与拉尼娜现象对比
厄尔尼诺与拉尼娜均为海-气相互作用的结果
厄尔尼诺是因海面信风减弱,赤道太平洋东部和中部海面异常增温
拉尼娜现象是因海面信风加速,赤道太平洋东部和中部海面异常降温
厄尔尼诺与拉尼娜现象对比
厄尔尼诺
拉尼娜
异常多雨
严重干旱
厄尔尼诺与拉尼娜现象对比
厄尔尼诺现象 拉尼娜现象
东南信风 弱,甚至转为西风 强
南赤道暖流 弱 强
赤道逆流 强 弱
秘鲁寒流 西偏,被暖流取代 强
太平洋水温 东岸 升高 降低
西岸 降低 升高
太平洋
两岸气候 东岸 降水增加 降水减少
西岸 降水减少 降水增加
对全球的影响 导致全球大气环流异常,
并对全球大范围内的气候产生很大影响;
关联性 拉尼娜现象一般出现在厄尔尼诺现象之后
厄尔尼诺与拉尼娜现象对中国气候的影响
小结
下图为某科学考察队路线示意图。读图,完成第1~2题。
1.若船只出发时,A处是1月,经过6个月后到达B处,
此时B处可能发生的现象是( )
A.海水向大气补充热量
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B处为春季,海洋无法向大气补充热量
2.图中①和②处相比,海—气相互作用更活跃的是( )
A.①处 B.②处 C.①②处相等 D.无法判断
A
B
读某海域表层水温距平值(单位:℃)图,完成第3~6题。
3.出现图示水温状况的原因是( )
A.东北信风减弱 B.赤道暖流增强
C.东南信风减弱 D.西风漂流增强
4.图示水温分布状况下( )
A.形成拉尼娜现象
B.全球气压带、风带北移
C.该海域热量收支平衡
D.扰乱全球水热输送和交换
C
D
读某海域表层水温距平值(单位:℃)图,完成第3~6题。
5.受图示海域水温状况影响,可能出现的现象为( )
A.马来群岛持续多雨
B.智利沿海出现台风
C.美国西南部降水增多
D.秘鲁渔场产量增加
6.图中甲处海域水温( )
A.低于-1 ℃ B.高于-1 ℃
C.比多年平均值低1 ℃以上 D.均不正确
C
C
读“海—气相互作用模式图”,完成7~9题。
7.图中表示海—气相互作用中
水分交换的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
8.海洋是大气中水汽的最主要来源,
下列海域为大气提供的水汽最多的是( )
A.低纬海域 B.中低纬海域 C.高纬海域 D.中高纬海域
9.海洋将热量以________的形式传递给大气( )
①长波辐射 ②短波辐射 ③潜热释放 ④潜热吸收
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
C
A
A
海—气相互作用
湘教版(2019)高中地理选择性必修1
第四章 第三节
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