内容正文:
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.结合图文资料,分析厄尔尼诺现象、拉尼娜现象发生影响的区域及特点。(区域认知)
2.结合示意图,认识海—气相互作用的原理,理解海—气相互作用对全球水热平衡的影响过程。(综合思维)
3.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。(人地协调观)
任务探究(一) 海—气相互作用与全球水热平衡
1.海—气相互作用
海洋与大气之间进行着大量且复杂的 和 交换,其中的水热交换,对气候乃至自然环境具有深刻的影响。
2.海—气水热交换
相互作用
具体表现
水分
交换
海洋对
大气
海洋通过蒸发作用,向大气提供 ,海洋是大气中水汽的最主要来源
大气对
海洋
大气中的水汽在适当条件下凝结,并以 的形式返回海洋
热量
交换
大气对
海洋
海洋吸收了到达地表太阳辐射的大部分,并将其中85%的 储存在海洋表层
海洋对
大气
通过 、长波辐射等方式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
教材P73图4.15导学点拨:①海洋表层热量收入主要来源于太阳辐射;②海水热量的支出主要有海水产生的长波辐射、海水的蒸发、传导对流等方式;③海水蒸发吸收热量,大气中的水汽凝结形成降水释放热量,这是海—气热量输送的主要途径,被称为潜热输送。
3.主要影响:通过大气环流与大洋环流,驱使水分和热量在不同地区传输,维持地球上 和 的平衡。
点拨:(1)低纬度海区和暖流流经的海区,海—气间的水分交换较为活跃。
(2)海洋是大气运动最主要的能量储存库。水温高的海区,向大气输送的热量较多。
全球水量平衡,是质量守恒定律在全球水循环中的特定表现形式。通过全球水循环,平均每年从陆地和海洋蒸发的水量为577 000 km3,等于每年降到地球表面的降水量。如图是全球水量平衡示意图。
科学观测显示,在南北纬30°之间的海区获得太阳辐射量大于支出量而有盈余,而高纬度海区海水的热量损失非常严重。
【思考交流】
1.分析图中的数据说明全球水量平衡和海洋是大气的主要水源地。
2.分析南北纬30°附近海域海水温度不会持续上升和高纬度海区海水温度不会持续下降的原因。
1.影响海—气间水热交换的因素
2.海洋对大气温度的影响
3.海—气相互作用与水热平衡
水热平衡
基础
表现
水平衡
热平衡
大气环
流与大
洋环流
(教材P73图4.15)大气环流和大洋环流源源不断地从低纬度向高纬度输送热量。如图为海洋和大气之间水分和热量的交换示意图。读图,完成1~2题。
1.引起大气环流和大洋环流输送热量的根本原因是( )
A.海陆热力差异 B.太阳活动和海陆分布
C.气压带、风带的季节移动 D.太阳辐射和地球运动
2.关于图中各箭头的叙述,正确的是( )
A.太阳辐射——海洋上空大气的直接热源
B.传导、对流——海洋加热近海面大气的方式
C.长波辐射——将热量传递给大气,起到保温作用
D.蒸发、降水——海洋多年平均蒸发量小于多年平均降水量
(2025·河北邢台高二上段考)如图示意南美洲周边海水温度分布。据此完成3~4题。
3.甲和乙海域向大气输送的热量差别很大,影响两地海—气间热量交换差异的主要因素是( )
A.纬度位置 B.海陆位置
C.入海径流 D.洋流性质
4.甲、乙、丙、丁四个海域中,海洋热量盈余最多的海域是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
任务探究(二) 厄尔尼诺和拉尼娜现象
1.厄尔尼诺现象
(1)概念:有些年份,赤道附近太平洋中东部表层海水温度 的现象。
(2)正常年份与厄尔尼诺年份海—气相互作用比较
时间
海—气相互作用
正常
年份
赤道附近太平洋中东部表层海水温度 ,大气较稳定,气流下沉,干燥少雨;西部海水温度较高,气流 ,温润多雨
厄尔
尼诺
年份
赤道附近太平洋地区东、西部海面的温度差异 。赤道附近的太平洋 ,下沉气流减弱或消失,甚至出现上升气流,气候由原来的干燥少雨变为多雨,引发洪涝灾害。同时,赤道附近太平洋 , 气流减弱或消失,气候由温润多雨转变为干燥少雨,带来旱灾或森林大火
2.拉尼娜现象
(1)概念:是指赤道附近太平洋中东部的表层海水温度 的现象,与厄尔尼诺现象相反。
(2)影响:赤道附近太平洋东、西部的温度差异 ,引起气候异常。
教材P74第二段文字和P75图4.18导学点拨:正常年份赤道附近太平洋西部水温较高,盛行上升气流,东部受秘鲁寒流的影响,水温较低,盛行下沉气流,从而构成了一个东西向的大气热力环流圈,被称为沃克环流。
厄尔尼诺现象是自然发生的一种与热带太平洋中部和东部海洋表面变暖有关的气候模式。拉尼娜现象则与之相反,与热带太平洋中部和东部海洋表面变冷有关。如图是厄尔尼诺现象和拉尼娜现象示意图。
【思考交流】
1.分析厄尔尼诺现象和拉尼娜现象成因的差异。
2.分析厄尔尼诺现象和拉尼娜现象产生的原因。
1.厄尔尼诺与拉尼娜现象的区别
厄尔尼诺
拉尼娜
发生
时间
间隔2—7年发生一次
出现年份与厄尔尼诺现象交错
现
象
洋流
秘鲁寒流势力减弱,温暖海水从赤道向南流动
秘鲁寒流过于强盛,使太平洋东部和中部海面温度持续异常偏低
水温
赤道附近太平洋中东部水温异常升高,西部水温降低
赤道附近太平洋中东部水温异常降低,西部水温升高
成
因
东南
信风
减弱
增强
赤道
逆流
增强
减弱
影
响
生物
水温升高海区营养物质减少,浮游生物、鱼类、鸟类死亡
使生物分布发生变化
续表
厄尔尼诺
拉尼娜
影
响
大气
环流
形成增强型对流,赤道附近太平洋中部气流上升,西部气流下沉,东部下沉气流因水温升高而减弱
赤道附近太平洋中部和东部海域信风比常年偏强,水温偏低,海面气压较常年偏高,云量减少,降水偏少,易出现旱灾;赤道附近太平洋西部海域海面气压偏低,对流活动加强,云量增多,降水偏多
天气
气候
大洋西部的澳大利亚、印度、印度尼西亚等地出现严重旱灾,大洋东部荒漠地带暴雨成灾
2.厄尔尼诺与拉尼娜现象对我国气候的影响
(教材P74图4.17)如图为某海区表层水温距平值。读图,完成1~2题。
1.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
2.图示水温分布状况下( )
A.形成拉尼娜现象
B.全球气压带、风带位置偏北
C.该海域热量收支平衡
D.扰乱全球水热输送和交换
(2025·河北邢台高二上段考)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/拉尼娜状态。如图示意2017年9月至2022年5月关键海区海表温度距平。据此完成3~4题。
3.下列时间段最可能处于拉尼娜状态的是( )
A.2017年9—12月 B.2018年3—8月
C.2019年2—5月 D.2022年1—5月
4.2020年1月( )
A.赤道附近中东太平洋上升气流增强
B.澳大利亚东部降水增加
C.赤道附近中东太平洋低纬信风增强
D.秘鲁西部沿海渔业增产
课堂小结
提示:完成课后作业 第四章 第三节
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第三节 海—气相互作用
任务探究(一)
命题探究
思考交流
1.提示:海洋(458×1000 km3)和陆地(119×1000 km3)降水量之和为577×1 000 km3,海洋(505×1000 km3)和陆地(72×1000 km3)蒸发量之和为577×1 000 km3,这两个数据相同,说明了全球的降水量与蒸发量基本相同,维持了水量的平衡。海洋蒸发量(505×1000 km3)占全球降水量(577×1000 km3)的87.5%,说明海洋是大气的主要水源地。
2.提示:低纬度海区通过海水运动(洋流运动)和大气环流将盈余的热量输送到高纬度海区,使得低纬度海区的海水温度不会持续上升,高纬度海区的水温不会持续下降。
应用落实
1.D 2.B 第1题,引起大气环流的根本原因在于高低纬度太阳辐射差异引起的温度不同,地球运动产生地转偏向力对大洋环流产生影响,D对。海陆热力差异是对太阳辐射吸收不同的条件,A错。太阳活动对大气环流影响不大,B错。气压带、风带季节移动是太阳辐射和地球运动导致的结果,C错。第2题,太阳辐射是近地面大气的根本热源,A错误;传导、对流是近地面或近海面大气受热的主要方式,B正确;地面长波辐射将热量传给大气,但保温作用的能量来源是大气逆辐射,C错误;根据全球水平衡,全球范围内海洋多年平均蒸发量大于降水量,D错误。
3.D 4.B 第3题,海水温度越高,向大气输送的热量越多。甲、乙两海域纬度位置相当,正午太阳高度相当,获得的太阳辐射能量相当,A错误;甲和乙均在近岸处,海陆位置差异不大,B错误;甲、乙处均无入海径流,C错误;但是甲海域海水温度为20 ℃—25 ℃、乙海域海水温度为25 ℃—30 ℃,乙海域海水温度更高,根据所学知识可知,乙海域有巴西暖流流经,甲海域有秘鲁寒流流经,乙海域受暖流影响,水温比受寒流影响的甲海域高,D正确。第4题,收入大于支出,热量盈余,海水温度升高。由图可知,乙海域纬度低,太阳辐射量多,且沿岸有暖流流经,增温增湿,乙海域海水温度最高,海洋热量盈余最多,甲海域不及乙海域,丙、丁海域水温较低,盈余更少,B正确。
任务探究(二)
命题探究
思考交流
1.提示:两种现象发生的位置大体一致,厄尔尼诺现象是赤道太平洋中东部表层海水异常增温,而拉尼娜现象是该地区表层海水异常降温。
2.提示:这两种现象实际上是大气环流异常导致的。当东南信风减弱时,发生厄尔尼诺现象;当东南信风增强时,发生拉尼娜现象。
应用落实
1.C 2.D 第1题,图示信息反映了赤道地区太平洋中东部水温异常升高的现象,其原因为东南信风势力减弱,造成冷海水上涌现象减弱,赤道暖流减弱,赤道逆流增强,与东北信风、西风漂流关系不大,C正确。第2题,图示水温分布状况下,太平洋东部的赤道附近海区水温明显升高,出现厄尔尼诺现象,扰乱全球水热输送和交换,该海域热量收支不平衡,A、C错误,D正确;由于地球的公转运动,太阳直射点随季节的变化在南北回归线之间移动,同时引起气压带和风带的季节移动,因此全球气压带、风带移动主要和季节有关,图示水温分布状况并不能说明全球气压带、风带位置偏北,B错误。
3.D 4.A 第3题,据材料“海表温度连续3个月低于气候平均状态0.5 ℃时,即进入拉尼娜状态”,读图可知, 2022年1—5月关键海区海表温度距平小于-0.5 ℃,最可能处于拉尼娜状态,D正确;2017年9—12月,其中9月温度距平高于-0.5 ℃,不会出现拉尼娜状态,A错误;2018年3—8月,其中5—8月温度距平高于-0.5 ℃,不会出现拉尼娜状态,B错误;2019年2—5月,温度距平高于0.5 ℃,不会出现拉尼娜状态,C错误。第4题,2020年1月,关键海区海表温度连续3个月高于气候平均状态0.5 ℃,以厄尔尼诺现象为主。当厄尔尼诺现象发生时,东南信风减弱,赤道附近太平洋中东部海水异常升温,上升气流加强,而赤道附近太平洋西部海水温度降低,盛行下沉气流,因此澳大利亚东部降水减少,A正确,B、C错误;由于东南信风减弱,秘鲁西部沿海上升流减弱,底层营养物质上泛减弱,饵料减少,因此当厄尔尼诺现象出现时,该地渔业减产,D错误。
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