内容正文:
海—气相互作用(选择性必修一72-75页)
一、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。
二、基本概念
海—气相互作用、水热平衡、厄尔尼诺、拉尼娜
三、基本原理
海—气相互作用与全球水热平衡原理
高2027届高考地理一轮复习
1
考点要求 2025年 2024年 2023年 高频点提取
海-气相互作用 安徽卷,19(2)题,6分,考查海-气热量水分交换
浙江1月卷,24-25题,4分,考查海-气热量交换
贵州卷,9-11题,9分,考查海-气热量交换
天津卷,3-4题,6分,考查海-气热量交换 重庆卷,15题,3分,考查海-气间热量交换
广东卷,19题,10分,考查海-气间热量交换 海-气热量交换
厄尔尼诺与拉尼娜 —— 安徽卷,14题,3分,考查监测厄尔尼诺现象
河北卷,10-11题,6分,考查拉尼娜现象
北京卷,5-6题,6分,考查厄尔尼诺事件 厄尔尼诺与拉尼娜现象对气候的影响
考情透视·命题预警
2
考情分析 1.从命题题型和内容上看,考频较低,试题涵盖选择题与综合题,主要从以下几方面考查:海-气间热量交换的过程;厄尔尼诺现象的成因、大气环流变化及对全球气候和人类活动的影响;拉尼娜现象的成因、大气环流变化及对全球气候和人类活动的影响;海-气相互作用对全球水热平衡的影响。
2.从命题思路上看:
(1) 海-气热量交换、厄尔尼诺与拉尼娜等核心知识点多与具体区域场景相结合,如结合秘鲁沿岸洪涝、澳大利亚干旱等实际案例,注重考查知识在实际地理情境中的应用;
(2) 借助海洋热量输送等值线图、沃克环流示意图等各类图表,考查学生提取图表信息、分析环流异常成因及气候影响规律的能力;
预计今后仍会以特定区域的气候异常现象、海洋环境变化为依托,重点考查海-气相互作用的原理、环流异常的特征及影响,强化从整体性角度分析地理要素关联的能力、知识迁移能力和图表解读能力,且考查内容会更聚焦于具体案例的深度分析。
复习目标
1.理解海-气相互作用的形成原理,掌握海-气间热量交换的主要方式及影响因素。
2.掌握厄尔尼诺现象的概念、成因,能分析其发生时对全球气候和人类活动的影响。
3.掌握拉尼娜现象的概念、成因,能分析其发生时赤道附近太平洋的大气环流变化及对全球气候和人类活动的影响。
4.理解海 - 气相互作用对全球水热平衡的影响机制,并能运用该机制分析不同区域的水热状况。
5.能够分析特定区域因环流异常引发的气候演化过程及成因,并预测其未来变化趋势。
考情透视·命题预警
3
海—气相互作用和环流异常
海—气相互作用
环流异常
形成
概念
水热交换
水热平衡
水分交换
热量交换
沃克环流
拉尼娜现象
厄尔尼诺现象
水量平衡
热量平衡
影响
成因
影响
成因
知识点1 海—气相互作用与全球水热平衡——概念
概念:海洋与大气之间进行着大量且复杂的物质和能量交换,其中的水分、热量交换,对气候乃至自然环境具有深刻的影响。
知识点1 海—气相互作用与全球水热平衡——水热交换
水分交换
大气→海洋:水汽在适当的条件下凝结,并以降水的形式返回海洋
水汽收入
海洋→大气:海水蒸发时会把大量水汽输送给大气
水汽支出
蒸发
降水
交换方式:水循环
全球总水量的96%以上赋存于海洋之中
蒸 发
大气中87.5%的水汽量也由海洋提供
知识点1 海—气相互作用与全球水热平衡——水热交换
影响海-气水分交换的因素
影响因素 分析
海水温度 最关键的影响因素。温度越高,海水蒸发量越大
海水盐度 盐度高的海水蒸发难度大(渗透压高),同温度下,低盐海水蒸发量略高于高盐海水
风力大小 风力越强,越能加速海面空气流动,及时带走蒸发的水汽(减少海面水汽饱和程度),促进蒸发。
大气湿度 大气中水汽含量越低(湿度小),海面与大气的水汽压差越大,蒸发越旺盛
海面状况 波浪能增大海面表面积,促进蒸发
大气稳定度 不稳定的大气(如对流旺盛时)会将水汽向上输送,为海面蒸发腾出空间
洋流 洋流则通过改变海水温度间接影响交换强度
特别提醒:从影响蒸发和降水的因素分析海-气水分交换的影响因素。
知识点1 海—气相互作用与全球水热平衡——水热交换
热量交换
海洋热量收入
海洋吸收太阳辐射增温,将85%的热量储存在海洋表层
增温的海水,通过传导、对流等方式加热近海面大气,并通过长波辐射的形式将热量传递给大气,为大气运动提供能量,驱使大气运动;
潜热:①海水的蒸发使海水失去热量:这些热量随水汽进入大气。
② 当水汽凝结时,将它从海洋吸收的热量释放出来,这是海气热量输送的主要途径。
海洋是大气主要的直接热源。
海洋热量支出
大气环流
(海→气)
知识点1 海—气相互作用与全球水热平衡——水热交换
什么是潜热输送?
地球表面的水分在蒸发(升华)时,吸收下垫面的热量,并把这部分热量潜藏在蒸发(升华)出的水汽中,称为潜热。
当水汽在空气中受冷而凝结(凝华)时,又会把这部分潜热释放出来,从而提高空气的温度。相反空气中的水汽如果在下垫面上发生凝结(凝华)时,会把潜热释放出来,提高下垫面的温度。这种地面和大气之间以潜热形式进行热量交换的方式称为潜热输送。
实践证明,从下垫面蒸发出的水分远多于空气中的水汽在地面凝结出的水分,因此潜热输送的结果,大多是地面失去热量,大气获得热量。
传导:物质不转移的情况下,热量从高温区向较低温区的传递
对流:流体中温度不同的各部分之间,在接触时发生相对流动,引起的热量传递过程
(气体、液体主要传热方式)
辐射:互相不接触的物体通过电磁波传递能量的过程(温度越高,辐射的能量越大)
知识点1 海—气相互作用与全球水热平衡——水热交换
知识点1 海—气相互作用与全球水热平衡——水热交换
太阳辐射
海水蒸发
(潜热输送)
海洋表层储存85%的热量
长波辐射
大气运动
海水运动
热量交换(气—海)
海水运动(大洋环流)
风
大气→海洋:大气获得能量之后,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
海洋表层向大气输送的热量受水温的影响,水温高的海区输送的热量多。
知识点1 海—气相互作用与全球水热平衡——水热交换
海汽相互作用的形式:热量交换和水分交换.。
海汽相互作用的途径:太阳辐射、风、潜热、长波辐射,蒸发和降水
海洋对大气主要是热力作用,大气对海洋主要的动力作用。大气环流和大洋环流是海-气相互作用的结果,也是维持全球水热平衡的基础。
思考:热带地区是海—气相互作用最活跃地区的原因?
热带地区纬度低,太阳高度角大,获得的太阳辐射多。
热带地区海洋平均每月向大气输送的热量最多。
热带地区海区面积大,海水蒸发向大气输送的水汽丰富。
知识点1 海—气相互作用与全球水热平衡——海—气间的物质交换
液态的物质交换:蒸发和降水是海-气间水分交换的重要方式,影响海水的温度和盐度,进而影响海水的密度。
气态的物质交换:对气候影响最大的是二氧化碳的交换。海洋对于大气中的二氧化碳浓度具有重要的调节作用,可减缓大气中二氧化碳增加的速率。
固态物质的交换:陆源物质、火山物质等通过大气降尘向海洋提供营养元素。大气颗粒物及其携带的营养元素通过沉降作用进入海洋,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。
【知识拓展】海—气间的物质交换
海—气间的气体交换
大气中CO2
溶于海水
光合作用
固定CO2
生物呼吸残体分解回归大气
碳酸盐沉积有机碳沉积
(1)海洋固定和转移了大气中绝大部分的二氧化碳;直接溶解大气中的CO2,海洋生物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呼吸作用和残体分解释放到大气中,另一部分形成碳酸盐和有机碳(煤石油天然气)短时期不再参与地表碳循环,从而降低了表层海水中CO2的含量,有利于海洋表层从大气中吸收更多的CO2,对海洋和大气的CO₂平衡产生重要影响。
海水温度升高,海水CO2溶解度变小,将会有更多的二氧化碳进入到大气中,对地球威胁大。
(2)海洋浮游植物通过光合作用,向大气提供了40%的再生氧气,因此人们把海洋和森林并称为地球的两叶“肺”。
知识点1 海—气相互作用与全球水热平衡——海—气间的物质交换
知识点1 海—气相互作用与全球水热平衡——对全球水热平衡的影响
对水量平衡的影响
海洋是大气中水汽的主要来源,海—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。
海洋降水量+陆地降水量=海洋蒸发量+陆地蒸发量
海洋
陆地
水汽
577
降水
458
505
47
降水
119
径流
72
蒸发
单位/1000km3
知识点1 海—气相互作用与全球水热平衡——对全球水热平衡的影响
对热量平衡的影响
地球上高低纬度之间的热量输送主要是通过大气运动和大洋环流共同实现的。
①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。
②在中纬度,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。
通过海-气相互作用和对热量的全球输送,维持了地球上的热量平衡。
【梳理】海—气相互作用对全球水热平衡的影响
不同纬度海洋对大气加热的差异
大气产生高低
纬度间环流(三圈环流)
海洋与陆地对
大气加热的差异
季风环流
大气环流
海水运动
大洋环流
水分和热量在不同地区间传输
维持地球上的水分和热量平衡
91%的水汽参与海陆间大循环,被大气输送到陆地上空,凝结成雨雪后降落,成为陆地淡水的来源,并最终注入海洋。
总体来看,地球上多年平均降水量等于多年平均蒸发量,总水量基本不变。
密度流
风海流
地转偏向力
1.巴伦支海5~8月海洋从大气吸热的主要原因是( )
A.海水的蒸发量较低 B.海冰反射太阳辐射弱
C.极地东风势力较强 D.海面的温度低于大气
【海洋热含量】(2024·贵州卷)海洋热含量指单位面积海水的能量(单位:J/cm2),受海洋热含量的控制,巴伦支海5~8月表现为海洋从大气吸热,9月至次年4月表现为海洋持续向大气放热。偏南风增强的年份,该海区南部无冰区海洋向大气释放的热量减少,北部海冰覆盖区则相反。下图示意巴伦支海。完成下面小题。
材料信息
具体分析
得出结论
D
海洋从大气吸热
蒸发会带走海洋热量,若蒸发量低,海洋热量损失减少,可能导致海温升高,从而向大气放热,A错误
故选D
此时热量传递方向取决于海面与大气温度的差异,与反射率无直接关系,B错误;
极地东风通常由冷空气驱动,若其势力强,会加剧大气降温,导致海温相对较高,海洋应向大气放热。C错误;
夏季巴伦支海因高纬度位置及海冰融化吸收大量潜热,导致海水升温慢,海面温度低于大气温度,海洋从大气吸收热量,D正确。
2.巴伦支海海洋热含量最低的月份是( )
A.2月 B.4月 C.6月 D.8月
【海洋热含量】(2024·贵州卷)海洋热含量指单位面积海水的能量(单位:J/cm2),受海洋热含量的控制,巴伦支海5~8月表现为海洋从大气吸热,9月至次年4月表现为海洋持续向大气放热。偏南风增强的年份,该海区南部无冰区海洋向大气释放的热量减少,北部海冰覆盖区则相反。下图示意巴伦支海。完成下面小题。
材料信息
具体分析
得出结论
B
巴伦支海5~8月表现为海洋从大气吸热,9月至次年4月表现为海洋持续向大气放热
2月虽为北半球海洋气温最低时段之一,但此时巴伦支海仍处于放热过程中,未达最低点,A错误;
故选B
巴伦支海在9月至次年4月持续向大气放热,热量逐渐散失,到4月时海洋中的热含量已达到最低值,B正确;
6月、 8月此时海洋已开始从大气吸热(5~8月),热含量逐渐回升,CD错误。
3.偏南风增强的年份,巴伦支海北部释放热量增多的主要原因是( )
A.海冰面积减小 B.大气辐射增强 C.海水温度降低 D.大气湿度增加
【海洋热含量】(2024·贵州卷)海洋热含量指单位面积海水的能量(单位:J/cm2),受海洋热含量的控制,巴伦支海5~8月表现为海洋从大气吸热,9月至次年4月表现为海洋持续向大气放热。偏南风增强的年份,该海区南部无冰区海洋向大气释放的热量减少,北部海冰覆盖区则相反。下图示意巴伦支海。完成下面小题。
材料信息
具体分析
得出结论
A
偏南风增强的年份,该海区南部无冰区海洋向大气释放的热量减少,北部海冰覆盖区则相反
偏南风加强会带来更温暖的空气,导致北部海冰覆盖区冰层消融速度加快,海冰面积减小,冰层退缩后,无冰区扩大,海洋直接暴露于大气中,促进海气之间的热量交换,A正确;
故选A
若大气辐射增强,会减少海洋向大气的净热量释放,与题干现象矛盾,B错误;
海水降温会缩小海气温差,反而抑制热量释放,C错误;
高湿度环境会抑制海水蒸发,减少潜热释放,与热量释放增多的现象不符,D错误。
研究发现,在全球变暖过程中,气温变化幅度最大的是北极地区,这与北极海冰减少对气温增幅的放大作用密切相关。差值(104km2)(差值=当月海冰面积-上月海冰面积)。完成下面小题。
4.据图分析,该年北极海冰面积的变化特点是( )
A.1月增长最快 B.4月缩小最快
C.9月面积最小 D.12月面积最大
5.从海气相互作用角度判断,北海冰面积减少会导致( )
A.海面蒸发减弱,热量损失减少B.大气对海面逆辐射减弱
C.极地东风和极地高压均增强D.海面对大气的辐射增加
4.通过阅读某年各月北极海冰面积变化图,获取当月与上月海冰面积的差值,进而推断出各月海冰面积的增减情况,10月—次年3月海冰增加,4月—9月海冰减少,所以当年北极海冰面积3月最大、9 月最小,海冰面积10月增长最快、7月缩小最快,C正确,ABD错误。故选C。
5.在全球变暖过程中,北极海冰面积减少会导致海面蒸发增强、热量损失增加,大气对海面逆辐射增强,极地东风和极地高压相对减弱,海面对大气的辐射增加,D正确,ABC错误。故选D。
7.阅读图文资料,据此完成下列要求。
材料一:通常把大气中二氧化碳减少的过程称为“汇效应”,大气中二氧化碳增多的过程称为“源效应”,海洋碳库和地质碳库是参与大气碳循环的两个重要部分。海洋碳汇主要包括生物固碳、溶解固碳和物理化学固碳。
材料二:北极地区是全球碳循环研究的热点区域。近年来,全球变暖已经对北极地区的大气、地形、水圈、生物和土壤等产生了深刻影响,不仅改变了北极地区的碳循环过程,同时导致了自然环境的变化。全球变暖对北极地区的汇效应和源效应是一把双刃剑。图示分别为北极地区局部和北极海冰变化趋势。
材料三:北极地区是全球变化响应最敏感的区域,北极地区地表气温的增暖速度是全球平均的2-3倍,称之为北极放大效应。研究表明这与下垫面、大气热力作用及海气相互作用等因素密切相关。
(4)从海—气相互作用和大气受热过程角度,分析北极放大效应的原因。
全球变暖延长了海冰的消融期(或缩短了冻结期),导致海冰面积下降;海冰面积减少,反射率降低,加上冻结期缩短,海面吸收和储存了更多的太阳辐射;海面长波辐射增强,传递给大气的热量增多,大气升温快;海水蒸发加剧,大气中水汽容量增多,大气对海面长波辐射的吸收效果增强;对应的云量也会增多,大气的保温作用增强,造成北极地区升温较快。
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
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
(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。完成下面小题
改为辐合上升
有利于蒸发
利于蒸发,利于潜热释放
C
改为水分交换
使海水增温幅度减小
不利于蒸发和潜热释放
改为大气运动促使
B
2020 年12 月20 日的全球海表面温度(单位为°C)
风:
洋流:
暖水在_________________
汇聚
陆地阻挡
信风
自东向西吹
南、北赤道暖流将 表层暖海水向西输送
赤道附近西太平洋
暖池
0°
信风
西太平洋暖池
东太平洋冷舌
冷舌
风:
洋流:
________________________
形成冷水区
离岸风
自东向西吹
表层海水被吹离,下层海水上涌,形成上升流
赤道附近东太平洋
受大气环流和洋流影响,赤道附近西太平洋形成了全球范围内面积最大、温度最高的暖水体(多年平均海表温度在28℃以上),被称为西太平洋暖池,而赤道附近太平洋东侧海域则形成了水温较低的冷水区,称为东太平洋冷舌。
知识点2 沃克环流
知识点2 沃克环流
思考:
1.说明正常年份,赤道附近太平洋东西两岸的海水温度差异,并分析原因?
2.描述该沃克环流形成的过程,并将环流图绘制完整。
3.描述正常年份赤道附近太平洋东西两岸的气候状况。
高温暖海
低温冷海
温度差异:东岸表层海水温度较低,西岸海水温度较高。
原因:
①受东南信风的吹拂,赤道附近太平洋东岸表层海水被吹走,底层冷海水上泛,水温低;
②来自东岸的暖海水在西岸聚集,致使西岸水温高。
知识点2 沃克环流——形成过程
该区域表层温度高,受东南信风的吹拂,赤道附近太平洋东岸表层海水被吹走,底层冷海水上泛,水温低,气流下沉,上空气压降低。
此时海平面上空出现气压差异,在大洋的高空,气流从太平洋西岸流到太平洋东岸;
来自东岸的暖海水在西岸聚集,致使西岸水温高,气流上升,上空气压升高。
在近海面,气流从太平洋东岸流到太平洋西岸,由此而形成了热力环流圈。
低压
高压
西岸
东岸
低压
高压
冷
热
思考:2.描述该沃克环流形成的过程,并将环流图绘制完整。
分布:主要分布在赤道附近及其以南(0°~5°S)的太平洋、大西洋、印度洋的东部和西部。
意义:沃克环流的强弱变化,是判断厄尔尼诺和拉尼娜现象发生的重要依据。
沃克环流:正常状态下,通过海—气作用,在赤道附近太平洋上空,形成接近东西向的热力环流
信风驱动表层海水,形成赤道暖流自东向西将热量输送到西部
东部形成上升补偿流,海水温度较低
高
低
赤道附近太平洋中东部的表层海水温度较低,大气较稳定,气流下沉;西部海水温度较高,气流上升。
赤道附近中东部地区:
温度较低
气流下沉
近地面形成高压
降水较少
赤道附近西部地区:
温度较高
气流上升
近地面形成低压
降水较多
知识点2 沃克环流
思考:3.描述正常年份赤道附近太平洋东西两岸的气候状况。
知识点3 厄尔尼诺现象——概念
异常
高温
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的现象(海温距平高于0.5℃且持续3个月以上)。
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。
时间:圣诞节前后。
知识点3 厄尔尼诺现象——成因
太平洋东南信风减弱
太平洋东侧输送到西侧的暖水明显减少,赤道附近表层暖水向东回流
秘鲁寒流同时减少,东太平洋冷海水上泛现象消失,暖水回流加剧
赤道中、东部太平洋海域表层海水温度偏高
思考:描述厄尔尼诺的形成原因。
多数科学家认为,东南信风减弱可能是引发厄尔尼诺现象的主要原因。
沃克环流减弱
东太平洋
西太平洋
太平洋中东部海域
温度异常升高
下沉气流减弱或消失
甚至出现上升气流
由干燥少雨变成多雨
引发洪涝灾害
太平洋西部海域
温度异常降低
上升气流减弱或消失
由温润多雨转为干燥少雨
带来旱灾或森林大火
秘鲁附近海域中的大量鱼群死亡(秘鲁渔产减产),鸟类死亡或迁徙?
信风减弱
知识点3 厄尔尼诺现象——影响
思考:推测厄尔尼诺对气候和生物的影响。
①水温升高,冷水鱼不适应升高的水温而死亡或者往高纬度迁移;
②东南信风减弱,海水上泛减弱,东岸下层海水中的无机盐类等营养成分不再涌向海面,导致当地的浮游生物减少,鱼类饵料减少,鱼类大量死亡,渔业大幅度减产。(大批鸟类也因饥饿而死。)
③海水中的溶解氧随水温升高而减少,导致当地的浮游生物和鱼类因缺氧而大量的死亡,渔业大幅度减产。
30
通常情况下,厄尔尼诺对我国的影响:“北旱南涝”
东北地区
夏季气温偏低;
冬季赤道西太平洋水温偏低,海陆热力差异减小,冬季风变弱,易出现暖冬
华北地区
汛期将雨水偏少,北方夏季易发生酷暑及干旱。在厄尔尼诺现象发生的当年,我国的夏季风较弱。锋面雨带偏南,位于我国中部或长江以南地区,而我国北方地区夏季往往容易出现干旱、高温。
长江流域
我国南方易发生低温、洪涝。在厄尔尼诺现象发生后的次年,在我国南方,包括长江流域和江南地区,容易出现洪涝。
沿海地区
夏季台风数量变少(赤道附近大洋西侧水温偏低对流较弱),且台风路径偏东(因为西太平洋副热带高压脊变得比正常年份偏弱)
知识点4 拉尼娜现象——概念
异常
低温
拉尼娜现象指赤道东太平洋表层海水温度异常下降(海温距平低于-0.5℃且持续5个月以上)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。
时间:厄尔尼诺之后。
知识点4 拉尼娜现象——成因
思考:描述拉尼娜的形成原因。
把赤道附近表层暖海水向太平洋西岸输送,太平洋西岸海水温度上升
赤道太平洋东南信风异常增强
赤道太平洋东岸下层冷海水上泛增多,同时秘鲁寒流也北上补充
导致东岸海面温度异常降低
沃克环流增强
东太平洋
西太平洋
拉尼娜发生时,太平洋中东部海域水温异常偏低,使得东西太平洋温差扩大,使得太平洋东部气流下沉和西部气流上升运动更明显
加剧
加剧
太平洋中东部海域
异常降低
下沉气流加强
更加干燥少雨
引发严重旱灾
太平洋西部海域
异常升高
引发洪涝灾害
上升气流加剧
更加湿润多雨
知识点4 拉尼娜现象——影响
思考:绘制拉尼娜大气环流图,并推测拉尼娜对气候和生物的影响。
洋流 秘鲁寒流强盛,冷水沿赤道附近海域向西扩散到更远;赤道逆流减弱
生物 赤道附近太平洋东部海域冷海水上泛将海底的营养盐类带到海面,可能会使鱼类增产。
通常情况下,拉尼娜对我国的影响:“北涝南旱”
东北地区
春夏易出现干旱,气温偏高,冬季易出现冷冬现象
华北地区
汛期将雨水偏多,夏季易发生洪涝灾害
长江流域
降水总体偏少,局部可能发生酷暑及干旱
沿海地区
台风的登陆个数均会比正常年份偏多
冬季:入侵中国的寒潮偏多,气温偏低,形成冷冬。
南方出现低温冻雨灾害,农作物减产。
01
考情解码·命题预警
02
体系构建·思维可视
03
核心突破·靶向攻坚
智能导览·极速定位
名称 厄尔尼诺 拉尼娜
概念 赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高的现象 赤道附近中东太平洋海面温度异常降低的现象。
发生时间 出现年份交错,通常发生在12月份
现象 洋流 秘鲁寒流势力减弱,温暖海水从赤道向南流动,赤道逆流增强 当秘鲁寒流过于强盛时,冷水沿赤道附近海域向西扩散到更远,使太平洋东部和中部海面温度持续异常偏低
水温 赤道太平洋中东部水温异常升高,西部降低 赤道太平洋中部和东部水温异常降低,西部升高
成因 东南信风 减弱 增强
赤道逆流 增强 减弱
影响 生物 太平洋东岸海区水温升高,营养物质减少,浮游生物和鱼类、鸟类死亡 秘鲁渔场渔业资源增多
大气环流 形成增强型对流,赤道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 信风比常年偏强,赤道太平洋中部和东部海域,水温偏低,盛行下沉气流,降水偏少;
赤道西太平洋海域,水温比常年偏高,盛行上升气流,印度尼西亚、澳大利亚东部、巴西东北部、印度以及非洲降雨增多降水增多。
天气、气候 西太平洋沿岸,澳大利亚、印度、印度尼西亚,南部非洲干旱少雨;东太平洋沿岸,水温增高,降水增多;
对我国的影响 台风次数减少;北方冬季出现暖冬;夏季风减弱,北进速度减慢,南涝北旱; 台风次数增加;冬春季节雨雪冰冻天气频繁;春季沙尘暴盛行,气候干冷;夏季风增强,北涝南旱;
关联性 拉尼娜现象一般出现在厄尔尼诺现象之后
知识点4 拉尼娜现象——对比
6.阅读图文资料,完成下列要求。
圣克鲁斯岛位于南美洲海岸以西约1000千米的赤道上,是加拉帕戈斯群岛第二大岛,受洋流和风的相互作用,具有独特的气候特征。在气压带、风带的季节移动下,岛上的气候分为明显的热季(1-5月)和凉季(6-12月)。圣克鲁斯岛低地气候干燥,拥有该岛67%的特有物种。中央山峰的东南坡海拔400米以上的高地多茂密的云雾林,在凉季出现云雾,尤其是凉季初期出现成层云雾,不易扩散。云雾林的林冠拦截云水,不仅满足了云雾林生长需求,还对低地生态系统具有重要意义,观测表明,近年来厄尔尼诺事件频发,极大地影响了圣克鲁斯岛的气候特征,对高地和低地植被造成了不同的威胁。左图示意圣克鲁斯岛的位置,右图示意低地和高地降水量的季节变化。
(1)分析东南坡高地在凉季初期出现成层云雾的原因。
凉季初期气压带、风带位置偏北,圣克鲁斯岛受东南信风控制明显;圣克鲁斯岛东南部海域受秘鲁寒流影响,水温低,东南信风将寒流冷却的空气带到圣克鲁斯岛;气流抬升过程中温度降低,水汽凝结;与上部较暖空气形成逆温层,大气稳定,云雾成层,不易扩散。
【详解】(1)凉季出现在6-12月,气压带、风带位置北移,东南信风北移,圣克鲁斯岛受东南信风控制明显;圣克鲁斯岛东南部海域位于秘鲁寒流北上的路径上,受秘鲁寒流影响,水温低;东南信风将寒流冷却的空气带到圣克鲁斯岛,在地形的抬升下;气流温度降低,水汽易凝结,易形成云雾;底部的冷空气与上部较暖空气形成逆温层,使得大气稳定,云雾难以消散,而出现成层云雾。
6.阅读图文资料,完成下列要求。
圣克鲁斯岛位于南美洲海岸以西约1000千米的赤道上,是加拉帕戈斯群岛第二大岛,受洋流和风的相互作用,具有独特的气候特征。在气压带、风带的季节移动下,岛上的气候分为明显的热季(1-5月)和凉季(6-12月)。圣克鲁斯岛低地气候干燥,拥有该岛67%的特有物种。中央山峰的东南坡海拔400米以上的高地多茂密的云雾林,在凉季出现云雾,尤其是凉季初期出现成层云雾,不易扩散。云雾林的林冠拦截云水,不仅满足了云雾林生长需求,还对低地生态系统具有重要意义,观测表明,近年来厄尔尼诺事件频发,极大地影响了圣克鲁斯岛的气候特征,对高地和低地植被造成了不同的威胁。左图示意圣克鲁斯岛的位置,右图示意低地和高地降水量的季节变化。
(2)说明厄尔尼诺事件对圣克鲁斯岛气候的影响。
厄尔尼诺事件时,圣克鲁斯岛附近海域水温升高,地面辐射增强,气温偏高,热季延长;热季(赤道低压控制时),对流更加旺盛,降水增多,多强对流暴雨,降水的变率加大,凉季,由于东南信风减弱,逆温层结较弱,高地云雾减少,(水汽来源减少,)降水减少。
【详解】(2)厄尔尼诺事件时,海水异常升温,使得圣克鲁斯岛附近海域水温升高,使得水面辐射增强,气温偏高,导致热季延长;热季该地区受赤道低压控制,受厄尔尼诺事件的影响对流更加旺盛,降水增多,该地区多强对流暴雨,使得降水的变率加大;凉季,由于厄尔尼诺事件的发生,东南信风减弱,逆温层结较弱,高地云雾减少,水汽来源减少,降水减少。
6.阅读图文资料,完成下列要求。
圣克鲁斯岛位于南美洲海岸以西约1000千米的赤道上,是加拉帕戈斯群岛第二大岛,受洋流和风的相互作用,具有独特的气候特征。在气压带、风带的季节移动下,岛上的气候分为明显的热季(1-5月)和凉季(6-12月)。圣克鲁斯岛低地气候干燥,拥有该岛67%的特有物种。中央山峰的东南坡海拔400米以上的高地多茂密的云雾林,在凉季出现云雾,尤其是凉季初期出现成层云雾,不易扩散。云雾林的林冠拦截云水,不仅满足了云雾林生长需求,还对低地生态系统具有重要意义,观测表明,近年来厄尔尼诺事件频发,极大地影响了圣克鲁斯岛的气候特征,对高地和低地植被造成了不同的威胁。左图示意圣克鲁斯岛的位置,右图示意低地和高地降水量的季节变化。
(3)分别简述厄尔尼诺频发对圣克鲁斯岛高地和低地原生植被的威胁。
高地湿度降低,喜阴湿的植被退化;低地水分条件改善,(对水分要求较高的)物种入侵,降低典型干旱适应物种的竞争优势。
【详解】(3)由上题分析可知,厄尔尼诺事件频繁发生,使得高地湿度降低,使高地喜阴湿的植被退化;低地降水增加,水分条件得到改善,使得喜水的物种入侵,降低耐干旱物种的竞争优势。
热点01 北极涛动与南方涛动
北极涛动(AO),指北半球中纬度地区(约北纬45度)与北极地区气压形势差别的变化。它是一个代表北极地区大气环流的重要气候指数,可分为正位相和负位相。
当北极涛动处于正位相时,中纬度气压上升而北极地区气压下降,这些系统的气压差较正常强,限制了极区冷空气向南扩展;当北极涛动处于负位相时,这些系统的气压差较正常弱,冷空气较易向南侵袭。
热点01 北极涛动与南方涛动
南方涛动(Southern Oscillation,SO):是发生在东南太平洋与印度洋及印尼地区之间的气压相反变化的关系。即东南太平洋气压偏高时印度洋及印尼地区气压偏低;反之亦然,呈现一种跷跷板的关系。
南方涛动指数(SOI):用塔西提岛(148°05'W,17°53'S)或复活节岛(109°30'W,29°00'S)和达尔文(130°59'E,12°20'S)两个观测站的海平面气压之差来表示全球气候的变化,等于塔西提岛减去达尔文的海平面气压)。SOI为负数,对应厄尔尼诺事件,此时东南信风势力减弱,秘鲁寒流减弱,东太平洋海水异常升温。反之,SOI为正数,则对应拉尼娜事件,东太平洋海水降温,气流下沉,出现旱灾。
考向1 北极涛动与南方涛动
北极涛动(AO)是表征北极地区和北半球中纬度地区大气在年际尺度上的变化,其正位相时,中纬度气压上升而北极地区气压下降,负位相时,大气环流形式相反;一般来说,AO异常会持续整个冬春季节。下图示意1950~2018年晚春(5月)AO指数与随后夏季(6~9月)赤道以北的西北太平洋热带气旋(TC)生成频数年际变化。完成下面小题。
1.据图中信息可知,1950~2018年AO正位相与TC生成频数( )
A.无显著相关性 B.毫无关联性 C.大致呈正相关 D.大致呈负相关
D
【解析】1.根据图示信息,北极涛动(AO)指数与西北太平洋热带气旋(TC)生成频数在1950~2018年间呈现大致呈负相关的变化趋势。AO正位相时,TC生成频数较低;A0负位相时,TC生成频数较高。这说明AO正位相与TC生成频数大致呈负相关关系,即随着AO正位相的出现,TC生成频数会减少。D正确,ABC错误,故选D。
考向1 北极涛动与南方涛动
北极涛动(AO)是表征北极地区和北半球中纬度地区大气在年际尺度上的变化,其正位相时,中纬度气压上升而北极地区气压下降,负位相时,大气环流形式相反;一般来说,AO异常会持续整个冬春季节。下图示意1950~2018年晚春(5月)AO指数与随后夏季(6~9月)赤道以北的西北太平洋热带气旋(TC)生成频数年际变化。完成下面小题。
2.推测AO负位相时( )
A.亚洲内陆地区较寒冷 B.地中海地区天气干燥
C.大量冷空气南下受阻 D.全球变暖受到了抑制
A
【解析】2.当北极涛动(AO)处于负位相时,北极地区气压上升而中纬度地区气压下降,这会导致冷空气更容易南下,影响北半球中纬度地区的气候。亚洲内陆地区位于北半球中纬度地区,因此,在AO负位相时,冷空气的南下可能会使得该地区变得更加寒冷,A正确。AO负相位一般出现在冬春季节,地中海地区温和多雨,B错误;由于极地气压高,中纬度气压低,A0负位相时,北极地区气压升高,南下气流的势力增强,C错误;全球气候变暖与AO没有关联,D错误。故选A。
考向1 北极涛动与南方涛动
北极涛动(AO)是表征北极地区和北半球中纬度地区大气在年际尺度上的变化,其正位相时,中纬度气压上升而北极地区气压下降,负位相时,大气环流形式相反;一般来说,AO异常会持续整个冬春季节。下图示意1950~2018年晚春(5月)AO指数与随后夏季(6~9月)赤道以北的西北太平洋热带气旋(TC)生成频数年际变化。完成下面小题。
3.下列现象可能导致AO正位相的是( )
A.厄尔尼诺现象 B.拉尼娜现象 C.海底火山爆发 D.野火频发
A
【解析】3.由前两题分析可知,AO正位相与TC生成频数是大致呈负相关,也就是说西北太平洋热带气旋(TC)生成频数越少,可能导致AO正位相,厄尔尼诺现象导致西北太平洋的热带气旋减少,故可能导致AO正位相,A正确,拉尼娜现象使热带气旋出现的频次增多,火山和野火影响有限,BCD错误,故选A。
南方涛动是指太平洋中的塔希提岛与澳大利亚达尔文市两地的海平面气压差值异于多年平均值的大气变动现象,其指数(SOI)等于塔西提岛减去达尔文的海平面气压。下图为某年太平洋局部海域表层水温距平等值线分布,图中鱼群为冷水鱼类,易随水温变化而迁徙。据此完成下列各题。
1.图示年份( )A.该海域蒸发减弱
B.东南信风势力增强C.南赤道暖流增强
D.南方涛动指数为负
D
2.SOI是正值的年份,该海域( )A.冷水鱼类南迁 B.海水盐度降低 C.降水异常增多 D.渔获数量增多
D
热点02 德雷克海峡的开关效应
南极半岛的海冰面积在2月最小,扩大了德雷克海峡海水通道,使南半球西风漂流速度加快,部分本应北上的水流转而进入德雷克海峡,减弱秘鲁寒流(东太平洋南美沿海的海温降低),使东太平洋表面海水变暖,减弱沃克环流,使堆积在太平洋西部的暖水东流,有利于厄尔尼诺事件的形成;
南极半岛的海冰面积在9月最大,缩小了德雷克海峡海水通道,使南半球西风漂流速度减慢,增强秘鲁寒流,有利于拉尼娜事件的形成。
考向2 德雷克海峡的开关效应
德雷克海峡海冰的进退存在周期性的变化,该变化会影响赤道与南极地区的海水热交换。南极洲温度较低的年份,德雷克海峡海冰增多导致西风漂流受阻转而北上,增强南太平洋环流;反之,西风漂流加速,南太平洋环流减速。下图为南半球表层洋流分布图。完成下面小题。
4.德雷克海峡海冰减少时( )
A.沃克环流势力减弱 B.海峡西侧水位升高
C.秘鲁沙漠降水更加稀少 D.赤道太平洋东西温差大
A
【解析】4.德雷克海峡海冰减少时,其水流通量增加,海峡西侧水位下降,北上水流减少,秘鲁寒流减弱。此时南太平洋东侧水温较常年偏高,有利于厄尔尼诺现象的形成,进而导致赤道太平洋东西两侧海水温差减小,沃克环流减弱,秘鲁沙漠降水偏多,A正确,BCD错误。故选A。
考向2 德雷克海峡的开关效应
德雷克海峡海冰的进退存在周期性的变化,该变化会影响赤道与南极地区的海水热交换。南极洲温度较低的年份,德雷克海峡海冰增多导致西风漂流受阻转而北上,增强南太平洋环流;反之,西风漂流加速,南太平洋环流减速。下图为南半球表层洋流分布图。完成下面小题。
5.海冰增多至德雷克海峡呈封闭状态时( )
A.赤道与南极海水热交换增强 B.澳大利亚东岸洋流势力减弱
C.厄尔尼诺现象出现概率增大 D.南美洲西海岸洋流势力减弱
A
【解析】5.德雷克海峡封闭,导致西风漂流完全被阻隔,南太平洋中低纬大洋环流势力增强,赤道与南极之间通过海水进行的热交换增强,A正确,BD错误;此时更容易出现拉尼娜现象,C错误。故选A。
6.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
【厄尔尼诺现象】(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。读图完成下面小题。
材料信息
具体分析
得出结论
C
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。
距今1200年左右厄尔尼诺事件频次高,气候不稳定,A错误;
故选C
距今3500年厄尔尼诺事件频次低,说明暴雨出现频率低,河流侵蚀作用弱,B错误
湖泊中砂质纹层出现频次与厄尔尼诺事件频次正相关,而砂质纹层是暴雨引发的洪水沉积形成的,因此是厄尔尼诺事件导致该地暴雨频发,C正确;
全球气温下降与厄尔尼诺现象无明显相关性,D错误。
厄尔尼诺频率较高
厄尔尼诺频率较低
多暴雨
少暴雨
河流侵蚀弱
7.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
【厄尔尼诺现象】(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。读图完成下面小题。
材料信息
具体分析
得出结论
D
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。
该地受厄尔尼诺影响,暴雨增多,应位于东太平洋沿岸地区。厄尔尼诺现象主要影响太平洋沿岸地区,AB错误;
故选D
亚欧大陆东部位于太平洋西岸地区,C错误;
南美洲西部位于太平洋东岸地区,因此该地最可能位于南美洲西部,D正确。
8.【海-气水热交换】(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。
(2)指出冷涌南下过程中气流温湿性质的变化,并运用海—气相互作用原理解其变化原因。
【详解】(2)海-气相互作用中,热量和水汽交换是关键。南海海域纬度较低,冬季海面温度相对较高,而冷涌气流来自中高纬度地区,温度较低;当冷涌气流南下经过南海时,冷的空气与暖的海面接触,根据热传递原理,热量从高温的海洋传递到低温的冷空气,使冷空气温度升高;同时,海洋表面存在持续的水分蒸发过程,水汽不断进入冷空气中,增加了空气的水汽含量。此外,冷空气受热后,空气密度减小,产生对流运动,使得水汽在垂直和水平方向上得到更充分的混合和输送,从而进一步增大了冷涌气流的湿度。
【答案】(2)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。
(2022年·湖北卷)智利竹筴鱼是世界上主要的海洋经济鱼种之一,广泛分布于南太平洋水域。图示意智利竹筴鱼洄游路线。据此完成下面小题。
6. 影响智利竹筴鱼洄游路线的最主要因素是
A. 盛行风向 B. 海水温度 C. 距陆远近 D. 种群规模
盛行西风带(西北风)
B
获取信息:5~10月往低纬度洄游
西风漂流
5~10月水温降低
与洄游方向相反
竹筴鱼趋暖
(2022年·湖北卷)智利竹筴鱼是世界上主要的海洋经济鱼种之一,广泛分布于南太平洋水域。图示意智利竹筴鱼洄游路线。据此完成下面小题。
7. 与正常年份相比,该海域幼鱼的活动范围
①厄尔尼诺年,向南偏移
②厄尔尼诺年,向北偏移
③拉尼娜年,向南偏移
④拉尼娜年,向北偏移
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
调用知识
厄尔尼诺年
拉尼娜年
东太平洋水温偏高
东太平洋水温偏低
幼鱼向高纬方向偏移
幼鱼向低纬方向偏移
向南偏移
向北偏移
①④正确
B
幼鱼趋暖
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