内容正文:
4-3海—气相互作用及其影响
核心素养
1.理解海-气相互作用的概念,知道物质交换和能量传输是海-气相互作用的重要途径。
2.阅读图表资料,从整体性视角分析海洋对大气的作用,培养学生的综合思维。
3.阅读海-气相互作用模式图,以风海流为案例说明大气以水平运动即风的形式向海洋传输能量,培养学生的综合思维。
4.阅读图表资料,分析海-气相互作用对全球水热平衡的影响,培养学生的综合思维与区域认知。
5.结合案例,比较厄尔尼诺与拉尼娜现象,培养学生的地理实践力与与人地协调观。
课程标准
据研究,每隔2~7年就会发生一次厄尔尼诺现象,几乎每次厄尔尼诺现象都会导致世界气候异常。
核心素养
新课导入
据研究,每隔2~7年就会发生一次厄尔尼诺现象,几乎每次厄尔尼诺现象都会导致世界气候异常。
实际上,厄尔尼诺是海洋与大气相互作用的结果。你知道海-气是怎样相互作用的吗?厄尔尼诺对人们的生产、生活产生了什么影响?
问题
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)海洋对大气的作用 (二)大气对海洋的作用 (三)对全球水热平衡的影响
海洋与大气之间的相互联系、相互影响,称作海-气相互作用。物质交换和能量传输,是两者相互作用的重要途径。
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)海洋对大气的作用 (二)大气对海洋的作用 (三)对全球水热平衡的影响
●海洋通过长波辐射和蒸发潜热向大气提供热能。到达地表的太阳辐射能有70%被海洋吸收,吸收的能量中85%左右以热能形式储存在大洋表层,这部分能量又以长波辐射等方式输送给大气。
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)海洋对大气的作用 (二)大气对海洋的作用 (三)对全球水热平衡的影响
●海洋通过蒸发作用向大气提供水汽。全球总水量的96%以上赋存于海洋之中,大气中86%的水汽也由海洋提供。
提供水汽的多少主要与水温相关。水温越高,蒸发越旺盛,空气湿度也越大。
1.海洋向大气提供水汽的多少主要和什么因素有关系?
6
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)海洋对大气的作用 (二)大气对海洋的作用 (三)对全球水热平衡的影响
●海洋对气温有调节作用。海水热容量大,增温、冷却都比陆地慢,对大气温度有着调节作用。一方面,海洋上空的气温变化滞后于陆地上空,因此海洋的最热月和最冷月都要比陆地晚1个月左右;另一方面,海洋使大气温度的变化比较和缓,因此受海洋影响大的地区,气温日较差与年较差都相对较小。
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)海洋对大气的作用 (二)大气对海洋的作用 (三)对全球水热平衡的影响
●海洋对大气的温室效应有缓解作用。海洋中溶解的二氧化碳是大气中二氧化碳含量的数十倍,并且海洋通过生物固碳等作用调节大气中的二氧化碳含量,影响着全球气温和大气环流过程。另外,海洋浮游植物通过光合作用,还向大气提供了40%的再生氧气。因此,人们把海洋与森林并称为地球的两叶“肺”。
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)海洋对大气的作用 (二)大气对海洋的作用 (三)对全球水热平衡的影响
探究长春与伦敦气温差异的成因
长春与伦敦的多年平均各月气温
1.长春的纬度是44°N,伦敦的纬度是51°N。根据图说明两地气温的差异,从海-气相互作用角度分析产生气温差异的原因,并思考是否还有其他的原因。
长春(44°N)较伦敦(51°N)纬度低,但长春冬季气温较低、夏季气温较高,气温年较差较大。
从海-气相互作用的角度分析,差异产生的原因主要是长春与伦敦的海陆位置不同,伦敦临海,受北大西洋暖流影响较大;海洋对气温有调节作用,暖流具有增温增湿作用。长春不临海,气温受陆地的影响较大。
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)海洋对大气的作用 (二)大气对海洋的作用 (三)对全球水热平衡的影响
●大气运动能够推动海水运动,影响海水性质。气流吹拂表层海水运动,形成风海流与风浪。
例如,在盛行西风的影响下形成了北太平洋暖流、北大西洋暖流和南半球的西风漂流。
再如,大约在南北纬10°—30°的大洋东部,受信风影响,海洋表面形成了离岸流,进而产生了上升补偿流,导致该海区的水温比同纬度海区低。
10
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)海洋对大气的作用 (二)大气对海洋的作用 (三)对全球水热平衡的影响
●大气因参与海陆间水循环而影响海水性质。大气通过水汽输送、蒸发、降水等环节参与水循环,其中降水与蒸发的强弱直接影响海水盐度。此外,大气云层可减弱到达海面的太阳辐射,影响海面增温,进而影响海水的运动。
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)海洋对大气的作用 (二)大气对海洋的作用 (三)对全球水热平衡的影响
●大气通过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。
陆地径流、海底沉积物。
1.海洋的营养元素除了来源于大气降尘以外还有哪些来源?
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)海洋对大气的作用 (二)大气对海洋的作用 (三)对全球水热平衡的影响
赤道太平洋上的海—气相互作用
1.读图4-3-4,根据热力环流原理,绘制赤道太平洋上空的大气环流示意图。
2.说出太平洋海水与上空大气的相互关系。
赤道太平洋海区西部盛行上升气流,多降水,大气降水将水分补充给海洋;赤道太平洋海区东部由于盛行下沉气流,多晴天,海水蒸发旺盛,海洋将水汽补充给大气。
图4-3-4赤道太平洋上的大气环流示意
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)海洋对大气的作用 (二)大气对海洋的作用 (三)对全球水热平衡的影响
探究海-气相互作用与全球水量平衡
1.读图4-3-5,填写下表。
海洋水 陆地水
收入项 收入数量 支出项 支出数量 收入项 收入数量 支出项 支出数量
总计 总计
2.比较收入量和支出量,说明收支数据特点及其原因。
图4-3-5全球水量平衡示意
年降水量
458000
年径流入海量
47000
505000
年蒸发量
505000
505000
年降水量
119000
年蒸发量
72000
年径流入海量
47000
119000
119000
从数量上看海洋和陆地总水量收支平衡,原因是海-气相互作用使得地球上多年平均降水量等于蒸发量,总水量基本不变。
3.计算海洋蒸发量占全球降水量的百分比,说明其意义。
海洋蒸发量占全球降水量的87.5%,海洋通过蒸发向大气提供水汽,是大气中水汽的主要来源。
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)海洋对大气的作用 (二)大气对海洋的作用 (三)对全球水热平衡的影响
●促进水量平衡
研究表明,尽管对全球海洋和陆地的蒸发量、降水量与径流量的估算值还不完全相同,但有一点是共同的,即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。
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)海洋对大气的作用 (二)大气对海洋的作用 (三)对全球水热平衡的影响
探究海-气相互作用与全球热量平衡
读图4-3-6,完成下列任务。
1.分别描述北半球海洋热量收入和热量支出随纬度变化的特点。
图4-3-6北半球海洋热量收支随纬度的变化
3.讨论低纬海区水温不因热量持续盈余而持续增温,高纬海区水温不因热量持续亏损而持续降温的原因。
A
2.海洋热量收支平衡的区域纬度为多少?
北半球副热带海区海水热量收入和支出均达到最大值,并向两侧递减。赤道到副热带海区海水热量收入明显大于热量支出,副热带海区到高纬海区海水热量收入明显小于热量支出。
30°N左右。
通过大气环流和洋流实现高低纬之间的热量输送,使得低纬度海区水温不因热量持续盈余而持续增温。同理,高纬度海区水温不因热量持续亏损而持续降温。
16
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)海洋对大气的作用 (二)大气对海洋的作用 (三)对全球水热平衡的影响
●促进热量平衡
在地球表面,低纬度地区获得的净辐射能高于高纬度地区。地球上高低纬地区间的热量输送主要是通过大气环流和洋流共同实现的。大气环流和洋流的形成,也与海-气相互作用密切相关。
温盐环流
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)海洋对大气的作用 (二)大气对海洋的作用 (三)对全球水热平衡的影响
不同纬度海洋对大气加热的差异
高低纬之间的大气环流
海洋与陆地的热力性质差异
季风环流
洋流
风
热量从低纬地区带到高纬
水分从海洋带到陆地
维持地球水热平衡的基础
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)海洋对大气的作用 (二)大气对海洋的作用 (三)对全球水热平衡的影响
海-气相互作用与风暴潮
风暴潮是指由于强风所引起的海平面异常升降,使海水满溢上陆的一种自然现象。风暴潮是大气与海洋相互作用的结果。风暴主要有热带气旋和温带气旋两种。如果风暴经过沿海地区且正值高潮时,很可能形成风暴潮,造成严重的风暴潮灾害。2016年第4号台风“妮妲”以强台风级别于8月2日3时35分在深圳大鹏半岛沿海地区登陆。当日早晨,深圳东部大鹏新区南澳海边狂风大作,形成了风暴潮。
风暴潮的影响大小、所造成灾害的严重程度,除了与风暴强度、潮位状况有关外,还与沿海地区的地形条件等有关系。
深圳大鹏半岛沿海地区的风暴潮
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)厄尔尼诺现象 (二)拉尼娜现象
厄尔尼诺现象是指赤道东、中太平洋海水温度持续异常增温的情况。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。
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)厄尔尼诺现象 (二)拉尼娜现象
1.对比阐述正常年份和厄尔尼诺年太平洋赤道海区的大气环流变化。
2.该变化会产生什么样的影响?
正常年份东部海区盛行下沉气流,使该地区干旱少雨,西部海区盛行上升气流,形成大量降水。厄尔尼诺年则刚好相反。
在厄尔尼诺年,赤道东太平洋沿岸地区往往降水增加,发生暴雨、洪涝灾害的概率增大;而赤道西太平洋沿岸地区往往降水减少,出现干旱的概率增大。
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)厄尔尼诺现象 (二)拉尼娜现象
与厄尔尼诺现象相反,拉尼娜现象是指赤道东、中太平洋海水温度异常偏低的情况。
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)厄尔尼诺现象 (二)拉尼娜现象
1.判断正常年份和拉尼娜年太平洋赤道海区的大气环流是得到了加强还是减弱?
2.该变化会产生什么样的影响?
得到了加强。
在拉尼娜现象发生期间,赤道东太平洋沿岸地区往往降水减少,发生干旱的概率增大;而赤道西太平洋沿岸地区往往降水增多,出现暴雨、洪水的概率增大。
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)厄尔尼诺现象 (二)拉尼娜现象
厄尔尼诺与拉尼娜现象的成因
厄尔尼诺现象成因比较复杂,科学家们有很多观点。其中有观点认为,厄尔尼诺现象是太平洋上东南信风异常造成的。若东南信风减弱,赤道附近表层暖水向东回流。这样,不仅东太平洋冷水上泛现象消失,还有暖水回流加剧,会导致赤道东太平洋海面水温升高,进而气流上升带来较多的降水,常导致暴雨、洪水泛滥。同时,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量明显降低,渔业大幅度减产,大批海鸟也因饥饿而死亡。
一、海—气相互作用 二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)厄尔尼诺现象 (二)拉尼娜现象
厄尔尼诺与拉尼娜现象的成因
拉尼娜现象与厄尔尼诺现象相反。太平洋上的东南信风异常增强,强大的偏东风把表层暖水向西太平洋输送,表层海水产生强大的离岸漂流,造成这里持续的海水辐散;下层冷海水上泛增多,同时秘鲁寒流也北上补充,导致这里的海面温度大幅降低。由于海水温度低于气温,空气层结稳定,对流不易发展,赤道东太平洋及其沿岸地区降雨偏少,气候偏干旱,相反,西太平洋及其沿岸地区降水可能异常增多,常形成洪涝灾害。这就是反厄尔尼诺现象,又称为拉尼娜现象。
课堂小结
调节气候
提供水汽
提供热能
缓解温室效应
大气
海洋
提供营养元素
影响海水性质
推动海水运动
正常情况 异常情况
厄尔尼诺现象
拉尼娜现象
赤道东太平洋地区降水增加
赤道西太平洋地区降水减少
赤道东太平洋地区降水减少
赤道西太平洋地区降水增加
促进全球水热平衡
自然地理现象
对人类活动的影响
26
课堂练习
下图为大西洋部分海区年平均每日从海洋输入大气的总热量分布图。读图,完成1~2题。
1.该等值线分布图反映的是 之间的热量补给关系。( )
A.太阳和陆地
B.海洋和大气
C.太阳和大气
D.太阳和海洋
B
2.图中A处的值可能是 W/m2。( )
A.230 B.180
C.110 D.90
A
课堂练习
沃克环流是指正常情况下发生在赤道附近太平洋洋面上的一种热力环流。拉尼娜现象发生时,赤道地区太平洋东部(秘鲁附近)海水大范围持续异常变冷,海水表层温度低于气温平均值0.5℃以上。读沃克环流示意图,完成3~5题。
3.在沃克环流中( )
A.甲地为高压 B.乙地为低压
C.水平气流由乙吹向甲 D.甲地垂直方向气流下沉
C
4.正常年份,甲海域沿岸( )
A.温和少雨 B.炎热多雨
C.寒冷干燥 D.火警级别提高
5.当拉尼娜现象出现时,下列地区降水可能增加的有( )
①秘鲁沿海 ②菲律宾 ③北美南部 ④印度尼西亚
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
B
D
课堂练习
$