内容正文:
主题四 海—气相互作用
必备知识•全方位整合
1.海—气相互作用与全球水热平衡
主要是水分
(1)海—气相互作用:海洋与大气之间进行着大量且复杂的物质和
交换,其中的 交换,对气候乃至自然环境具有深刻的影响。
能量
水热
(2)海—气水热交换:读图填空。
①海—气水分交换
海洋是大气中水汽的最主要来源
蒸发
降水
②海—气热量交换
主要是盛行风及季风环流
(3)全球水热平衡:海—气相互作用通过大气环流与 ,驱使水分和热量在不同地区传输,维持地球上水分和热量的平衡。
潜热
长波
风
大洋环流
2.厄尔尼诺和拉尼娜现象
通常在厄尔尼诺现象发生后,会出现拉尼娜现象
(1)厄尔尼诺现象
①概念:什么是厄尔尼诺现象?
提示 赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高的现象。
②影响:归纳填空。
上升
多雨
上升
干燥少雨
相关性
(2)拉尼娜现象
①概念:什么是拉尼娜现象?
②影响:赤道附近太平洋东西部的温度差异 ,同样会引起气候异常。
气候异常现象通常与厄尔尼诺现象相反
提示 赤道附近太平洋中东部的表层海水温度异常降低的现象。
增大
关键能力•多维度凝练
考点1 海—气相互作用及其影响
关键能力进阶
1.海—气相互作用
(1)海—气水热交换过程
考点1
考点2
(2)影响海—气水热交换的因素
考点1
考点2
2.海—气相互作用的影响
(1)对全球水热平衡的影响
考点1
考点2
(2)对气候的影响
气候类型 海洋性气候 大陆性气候
气温 年较差、日较差都较小。冬暖夏凉:冬季比同纬度大陆上暖,夏季凉 年较差、日较差都较大。冬冷夏热
最热月、最冷月出现的时间推迟:在北半球温带地区,最热月出现在8月,最冷月出现在2月 在北半球温带地区,最热、最冷月分别出现在7月和1月
秋季气温高于春季气温 春季气温高于秋季气温
降水 降水量大;全年分配均匀,年际变率小 降水量小;主要集中在夏季,年际变率大;对流雨多发生在夏季午后
其他 湿度大,云量多;雾日多,多平流雾;日照少 湿度小,云量少;雾日少,多辐射雾;日照多
风速大,日变化不明显 风速小,日变化显著
考点1
考点2
高考真题剖析
(2025·安徽卷)阅读图文材料,完成下列要求。
通常把中高纬大陆冷空气突然向南爆发,南海一带东北风迅速加强的现象称为“冷涌”。2021年12月15—20日,南海一带经历了一次强冷涌过程,马来西亚出现了持续性强降雨天气。下图表示北京时间12月17日8时海平面等压线分布,图中箭头示意此次冷涌气流移动路径。
指出冷涌南下过程中气流温湿性质的变化,并运用海—气相互作用原理解释其变化原因。
考点1
考点2
答案 变化:气流温度升高,湿度增大。
原因:冷涌气流南下过程中,海面温度高于冷空气温度,海洋向大气输送热量,通过热传导的方式使冷空气增温;海洋表面水分蒸发,水汽进入冷空气中,使冷空气湿度增大,且冷空气受海洋加热后,空气对流运动增强,进一步促进水汽的输送和混合,导致冷涌气流湿度增加。
考点1
考点2
问题拆解
(1)气流温湿性质变化→直接观察
冷涌南下过程中气流温度、湿度如何变化?
(2)变化原因→海—气相互作用原理
海洋如何影响南下冷空气的温度、湿度?
提示 温度升高(冷空气遇暖海面增温),湿度增大(海洋蒸发补充水汽)。
提示 热量传递:暖海面(南海)通过热传导向冷空气输送热量→气流升温。水汽补充:暖海面蒸发旺盛→水汽进入冷空气→湿度增大。对流增强:冷空气受热后对流活动加剧→促进水汽垂直混合→进一步增湿。
考点1
考点2
考向视角对练
考向一 海—气交换
(2025·陕西汉中月考)海—气交换是调控大气CO2浓度最有效的途径,深层海水又是表层系统最大的碳库。“海洋碳泵理论”是指以生物或生物行为作为动力,将大气中的碳元素传送到海底进而固存的过程。
表层和深层海水温差越大,海洋碳泵活动能力越弱。下图为不同海域在海洋碳泵中的不同作用示意图(图中箭头表示海洋碳泵中海水流动方向,曲线箭头表示CaCO3的沉积作用)。据此完成1~2题。
考点1
考点2
1.下述四个海域,“海洋碳泵”效率最高的是( )
A.北印度洋 B.墨西哥湾
C.中国南海 D.英国北海
2.“海洋碳泵”理论中,随着空气中CO2浓度升高,则各海域( )
A.水中营养物质短缺,海洋中生物多样性减少
B.海水中二氧化碳浓度升高,促使石灰岩溶解
C.海洋碳泵效率提高,海—气相互作用能力减弱
D.各海域的洋流流速减慢,海水密度趋于一致
D
B
考点1
考点2
解析 第1题,从图示信息看,图中箭头表示海洋碳泵中海水的流动方向,根据已有知识,低纬度垂直方向海水温差更大,表层更难以形成下沉海水,与深层海水的交换弱,而高纬度海区,表层和深层海水温差较小,“海洋碳泵”更容易进行。四个选项中,英国北海纬度最高,“海洋碳泵”效率最高,D正确;北印度洋、墨西哥湾、中国南海纬度较英国北海低,效率也较低。
第2题,气候变暖的原因是空气中二氧化碳浓度升高,空气中二氧化碳浓度升高,海水中溶解的二氧化碳浓度也会升高,会与石灰岩发生化学反应,促使石灰岩溶解,B正确。
考点1
考点2
考向二 海—气相互作用的应用
3.(2025·广东一模)阅读材料,完成下列要求。
海水温度和密度在垂直方向上存在的分层现象被称为“海洋层结”。其中,表层海水温度越高,海洋层结现象越稳定。研究发现,中低纬度海洋水深200米以上的区域,海洋层结现象较为显著。海洋层结增强或减弱影响着海洋热量、溶解氧、营养盐等物质和能量的垂向输送,从而影响海洋生物的生存环境。海水变暖会影响海洋层结,进而影响全球气候变化。
(1)说明海洋层结增强导致渔业资源减少的原因。
(2)从海洋层结的角度,分析海水变暖对中低纬度海洋大气温度的影响。
考点1
考点2
答案 (1)阻碍海水上下流动,导致营养物质难以从深层海水上升到表层,表层营养物质减少,浮游生物减少,鱼类的饵料减少;减少深层海水中的溶解氧上升到表层的机会,导致表层海水的溶解氧含量降低,影响海洋生物的生存和繁衍。
(2)海水变暖会导致表层海水温度升高,海洋层结更稳定,会抑制海洋垂向热量交换,导致热量集中于海洋表层。集中的热量可以通过海—气相互作用传递给大气,使大气增温。
考点1
考点2
解析 第(1)题,海洋层结增强会阻碍海水上下流动,导致营养物质难以从深层海水上升到表层,营养物质的缺乏会导致浮游生物数量减少。浮游生物是海洋食物链的基础,它们的减少会进一步影响到鱼类等更高层次的海洋生物,从而导致渔业资源减少。海洋层结增强还会阻碍溶解氧的垂向输送。海洋层结的增强会减少深层海水中的溶解氧上升到表层的机会,导致表层海水的溶解氧含量降低,进而影响海洋生物的生存和繁衍。
第(2)题,海水变暖会导致表层海水温度升高,海洋层结更稳定,会抑制海洋垂向热量交换,导致热量容易集中于海洋表层。这些集中的热量可以通过海—气相互作用传递给大气,使大气增温。
考点1
考点2
考点2 厄尔尼诺、拉尼娜现象的比较
关键能力进阶
1.大气环流形式的比较
厄尔尼诺年的大气环流示意
考点1
考点2
拉尼娜年的大气环流示意
考点1
考点2
2.形成机制和影响的比较
现象 厄尔尼诺现象 拉尼娜现象
东南信风 弱 强
赤道逆流 强 弱
太平洋水温 大洋东岸 升高 降低
大洋西岸 降低 升高
沃克环流 减弱或消失 增强
气候 太平洋东岸 降水增加 降水减少
太平洋西岸 降水减少 降水增加
对全球气候的影响 导致全球大气环流异常,并对全球广大范围内的气候产生很大影响
关联性 拉尼娜一般出现在厄尔尼诺年之后
考点1
考点2
3.对天气和气候影响的比较
考点1
考点2
高考真题剖析
(2023·北京卷)暴雨引发的洪水挟带泥沙进入湖泊后,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呈正相关。推算的厄尔尼诺事件频次如下图所示。读图,完成下列要求。
(1)由图可知( )
A.距今1 200年左右该地气候较稳定
B.距今3 500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
(2)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
C
D
考点1
考点2
问题拆解
(1)形成湖泊中砂质纹层的原因是什么?砂质纹层出现频次与厄尔尼诺事件频次有何关系?
(2)厄尔尼诺事件主要发生在哪些地区?
提示 暴雨引发的洪水沉积。正相关。
提示 赤道附近中东太平洋海域附近地区。
考点1
考点2
考向视角对练
考向一 厄尔尼诺现象
(2024·广东深圳一模)昌昌古城(8°06'S,79°05'W)位于秘鲁北部太平洋沿岸,为奇穆王国的首都,于公元850—1470年逐渐建成,后被印加帝国及西班牙入侵者摧毁,成为世界上遗存最大的土坯城,1986年被列为世界濒危遗产(核心区面积约6平方千米)。近几十年来,频繁的厄尔尼诺现象对昌昌古城的保护带来重大威胁。下图是昌昌古城景观。据此完成1~2题。
1.厄尔尼诺现象对昌昌古城保护带来的重大威胁是( )
①风力侵蚀增强 ②雨水冲刷加剧
③吸湿塌陷崩解 ④低温收缩开裂
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
C
考点1
考点2
2.为应对厄尔尼诺现象对昌昌古城的破坏,应采取的合理措施是( )
①加全覆盖遮雨棚 ②建设高立式沙障 ③合理开挖排水沟 ④涂用无害保护剂
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
D
解析 第1题,厄尔尼诺现象发生时,太平洋东部水温升高,气流上升,降水增多,雨水冲刷加剧,古城建筑容易吸湿塌陷崩解,②③正确。水温升高、降水增多,风力侵蚀减弱,流水侵蚀加强,收缩开裂减少,①④错误。故选C。
第2题,昌昌古城面积大,加全覆盖遮雨棚需要资金多,而且会破坏古城原始风貌,①错误;建设高立式沙障主要用于防治风沙,对防治雨水冲刷作用不大,②错误;合理开挖排水沟,涂用无害保护剂可以防止雨水对遗址的破坏,投资较少,对遗址的整体影响较小,③④正确。故选D。
考点1
考点2
考向二 拉尼娜现象
(2025·广东广州一模)受同期拉尼娜现象影响,2022年7—8月我国局部地区大气运动状况与常年相比出现明显异常。下图示意该时期102°E—122°E范围内大气运动垂直方向距平和速度距平。据此完成3~4题。
考点1
考点2
3.与常年同期相比,长江中下游地区2022年7—8月的天气异常( )
A.干热 B.湿热
C.干凉 D.湿凉
4.与常年同期相比,2022年7—8月赤道附近西太平洋( )
A.东风减弱,水温偏高
B.东风减弱,水温偏低
C.东风增强,水温偏高
D.东风增强,水温偏低
A
C
考点1
考点2
解析 第3题,长江中下游地区位于30°N附近,结合材料信息可知,该年受拉尼娜现象影响,拉尼娜现象发生时,副热带高压增强(由图中信息也可得出30°N附近盛行下沉气流,且下沉速度较快,说明副热带高压势力较强),下沉气流势力增强,不利于形成降水,天气晴朗,因此长江中下游高温少雨,形成干热天气,A正确。
第4题,拉尼娜年东南信风(东风)势力增强,南赤道暖流势力增强,大量温暖的表层海水被带至赤道附近西太平洋,导致赤道附近西太平洋水温升高,C正确。
考点1
考点2
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