内容正文:
第四章第三节 海—气相互作用
1.理解海—气水热交换过程,培养综合思维
2.运用图表,分析海—气相互作用及其对全球水热平衡的影响,培养综合思维及地理实践力
3.了解厄尔尼诺、拉尼娜现象,培养综合思维
4.举例说明厄尔尼诺、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响,培养人地协调观
目 标 素 养
知 识 概 览
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 物质 和 能量 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。
课前·基础认知
2.海洋与大气间的水热交换
(1)海洋通过蒸发作用,向大气提供水汽。 海洋 是大气中水汽的最主要来源。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,从而实现与海洋的水分交换。
(2)海洋吸收了到达地表太阳辐射的大部分,并把其中85%的热量储存在海洋表层。海洋通过 潜热 、 长波辐射 等方式把储存的太阳辐射能输送给大气,为大气提供能量,驱使大气运动。
微思考1 影响海—气水热交换的因素有哪些?
提示:
3.意义
海—气相互作用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,维持地球上水分和热量的 平衡 。
微思考2 海—气相互作用与水热平衡之间的关系体现在哪些方面?
提示: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。不同纬度海洋对大气加热的差异,导致大气产生高低纬间的环流;海洋与陆地对大气加热的差异,则形成季风环流。同时,大气的运动以风的形式作用于海洋,促使海水运动。在地转偏向力的影响下,全球形成了一定规律的大气环流和大洋环流,它们驱使着水分和热量在不同地区间传输,从而维持着地球上水分和热量的平衡。
二、厄尔尼诺和拉尼娜现象
1.出现原因
表层海水温度发生异常, 大气环流 也会异常,甚至出现极端的天气事件。
2.厄尔尼诺现象
(1)含义: 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:赤道附近太平洋地区东、西部海面的温度差异减小。具体表现如下表所示。
3.拉尼娜现象
(1)含义:赤道附近太平洋中东部的表层海水 温度异常降低 的现象。
(2)影响:赤道附近太平洋东、西部的温度差异 增大 ,同样会引起气候 异常 。
微思考3 对于赤道附近的太平洋两岸地区的水旱灾害,厄尔尼诺和拉尼娜的影响区别在哪里?
提示:与厄尔尼诺现象在赤道附近的太平洋两岸地区引发的水旱灾害相比,拉尼娜现象引发的水旱灾害相对较轻。
一 海—气相互作用与水热平衡
重难归纳
1.海—气相互作用与水热交换
(1)海洋与大气间的水分交换过程。
海洋通过蒸发作用,向大气提供水汽。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,从而实现大气与海洋间的水分交换。海洋的蒸发量与海水温度密切相关,一般来说,海水温度越高,蒸发量越大。
课堂·重难突破
因此,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,降水也较丰富,海洋与大气间的水分交换也较为活跃。如下图所示。
(2)海洋与大气间的热量交换过程。
海洋吸收了到达地表太阳辐射的大部分,并把其中85%的热量储存在海洋表层。海洋再通过潜热、长波辐射等方式把储存的太阳辐射能输送给大气。可以说,海洋是大气最主要的热量储存库。海洋向大气输送的热量受海洋表面水温的影响,水温高的海区,向大气输送的热量多。如下图所示。
(3)海洋对大气温度的调节作用。
由于比热容的影响,海洋对热能反映表现为吸热较慢,增温较缓,放热较慢,降温也较缓。海洋对大气温度起着显著的调节作用;而大陆比热容比海洋小,陆地吸收太阳辐射热能后,分子传导速度缓慢,热能只能下传到地面以下的浅薄层中。陆地对热能反映表现为吸热很快,增温也快,放热迅速,降温也迅速。陆地对大气温度的调节作用小,以致气温的日较差、年较差比海洋大。如下图所示。
2.海—气相互作用对水热平衡的调节过程
在海—气相互作用过程中,海洋主要通过向大气输送热量来影响大气运动,大气运动主要向海洋提供能量,改变洋流及重新分配海洋的热含量,构成了一个互相制约的体系,分析这个系统时,可按“过程—结果—活跃区”的思路进行。
(1)为什么说大气环流和大洋环流是维持全球水热平衡的基础?
(2)为什么全球大气环流和大洋环流的运动方向很有规律?
提示:(1)大气环流和大洋环流可以驱使水分和热量在不同地区间传输,从而使地球上的水分和热量保持平衡。
(2)大气运动通过风吹拂海面,把动能传递给海洋,促使海水运动,在海—气长期的相互影响和地转偏向力等的影响下,形成了运动方向很有规律的大气环流和大洋环流。
典例剖析
读海—气相互作用模式图,完成下列各题。
(1)图中表示海—气相互作用中水分交换的有( )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
(2)海洋是大气中水汽的主要来源,下列海区为大气提供水汽最多的是( )
A.低纬度海区 B.中纬度海区
C.高纬度海区 D.中高纬度海区
答案:(1)C (2)A
解析:第(1)题,图中海—气水分的交换是通过蒸发、降水环节实现的,对应图中③④。第(2)题,海水通过蒸发不断向大气输送水汽。低纬度海区表层水温高,蒸发量大,向大气提供水汽最多。
学以致用
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。下图表示北半球向北的热量输送随纬度的变化。据此完成下列各题。
(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.海陆分布和地球运动
C.气压带季节性移动 D.太阳辐射和地球运动
(2)曲线①②③代表的热量输送分别是( )
A.大气输送、总热量输送、海洋输送
B.海洋输送、总热量输送、大气输送
C.大气输送、海洋输送、总热量输送
D.海洋输送、大气输送、总热量输送
答案:(1)D (2)B
解析:第(1)题,结合所学知识可知,引起大气环流的能量来源是太阳辐射,大洋环流的主要动力是大气环流,风向和洋流均受地转偏向力的影响。第(2)题,总热量输送是大气输送和海洋输送的总和,对应曲线②;北半球中纬度地区盛行由低纬吹向高纬的西南风,西南风源源不断地将热量输往高纬,曲线③向北输送的热量多,故曲线③为大气输送;曲线①应为海洋输送。
二 厄尔尼诺与拉尼娜现象
重难归纳
1.厄尔尼诺现象
2.拉尼娜现象
方法归纳 厄尔尼诺现象对我国气候的影响
(1)台风减少。厄尔尼诺现象发生后,太平洋西北部台风的发生次数及在我国沿海登陆的次数均较正常年份减少。(2)我国北方夏季易发生干旱、高温。通常在厄尔尼诺现象发生的年份,我国受夏季风的影响减弱,雨带位于我国中部或长江以南地区的时间长,而我国北方地区夏季往往容易出现干旱、高温。(3)我国南方易发生低温、洪涝。在厄尔尼诺现象发生的次年,我国南方容易出现洪涝。近百年来发生在我国的严重洪涝灾害,如1931年、1954年和1998年,都发生在厄尔尼诺现象出现的次年。
拉尼娜现象对我国气候的影响
拉尼娜现象盛行年份,赤道太平洋中东部表层水温异常降低,导致太平洋西北部副热带高压位置北移,东亚夏季风增强,使我国夏季主要季风雨带向北偏,黄河流域及其以北地区多雨的可能性增大;该年份,我国南海和太平洋西部的台风次数将比多年平均次数多。
阿塔卡马沙漠位于南美洲西海岸,纬度为18°S—28°S,是世界极干燥的地区之一,被称为世界的“干极”。然而,厄尔尼诺现象发生时,沙漠中会迎来超乎以往的大雨,沙漠土地里休眠的各种花朵种子在短时间内发芽、生长、开花,在这以往死寂的沙漠绽放,形成“沙漠的花田”,其发生频率为5—7年一次。下图为阿塔卡马沙漠沿海正常年份与厄尔尼诺现象示意图。
(1)正常年份流经当地沿岸的洋流是哪支?其对沿岸气候和渔业资源有何影响?
(2)厄尔尼诺现象发生时阿塔卡马沙漠出现花田的奇观。简要分析其成因。
提示:(1)秘鲁寒流。对气候有降温减湿作用,沿岸气候干旱少雨;上升流把海底营养盐类带到海洋表层,浮游生物丰富,为鱼类提供饵料,渔业资源丰富。
(2)厄尔尼诺现象发生时,太平洋东海岸(阿塔卡马沙漠附近)的海水温度升高,赤道附近的偏东信风减弱,同时秘鲁寒流(上升补偿流)势力减弱,通常在信风作用下流向太平洋西部的温暖海水滞留在东部,阿塔卡马沙漠降水量增加。
典例剖析
读厄尔尼诺成因示意图,图中①表示东南信风减弱,②表示气温比正常值高或低,③表示温暖的海水向东移动,④表示气温比正常值低或高。读图,完成下列各题。
(1)从目前大多数科学家的观点看,图中数码属于形成厄尔尼诺现象的根本原因的是 代表的地理事物。( )
A.① B.② C.③ D.④
(2)拉尼娜现象发生时,图中③将会( )
A.增强 B.减弱
C.不变 D.都有可能
答案:(1)A (2)B
解析:第(1)题,目前大多数科学家认为厄尔尼诺现象的根本原因是东南信风减弱。第(2)题,拉尼娜现象发生时,赤道逆流减弱。
学以致用
厄尔尼诺现象会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。据此完成下列各题。
(1)厄尔尼诺现象发生时,下列现象可能发生的是( )
A.秘鲁沿岸更加干旱
B.秘鲁渔场上空鸟更多
C.印度尼西亚热带雨林易发生火灾
D.澳大利亚东部暴雨成灾
C
(2)厄尔尼诺现象发生时,下列说法正确的是( )
A.塔里木河正值枯水期
B.长江入海口附近盐度较低
C.黄河下游地下水补给河水
D.我国近海实施“伏季休渔”
解析:第(1)题,厄尔尼诺现象发生时,秘鲁沿岸降水增加,太平洋西部的印度尼西亚、澳大利亚东部降水减少,变得干旱,易发生火灾。第(2)题,厄尔尼诺现象通常发生在12月25日前后,此时北半球是冬季,塔里木河此时是枯水期,长江口附近盐度较高。黄河下游是“地上河”,一直都是河水补给地下水。
A
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,完成第1~3题。
随堂训练
1.该等值线分布图反映的是 两者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
2.图中A处的值可能是 ×0.484 W/m2。( )
A.230 B.180
C.110 D.90
3.图中A海区表层海水热量的直接来源是( )
A.太阳辐射 B.洋流 C.陆地 D.大气
答案:1.B 2.A 3.B
解析:第1题,据题意可知,该等值线分布图反映的是海洋和大气之间的热量补给关系。第2题,A处于200×0.484 W/m2闭合等值线区域内部,而200×0.484 W/m2等值线两侧为150×0.484 W/m2等值线,因此判断A处的数值范围为200×0.484 W/m2至250×0.484 W/m2。故选A项。第3题,A处海水温度明显高于两侧,应该是受到暖流的影响。
厄尔尼诺现象会影响我国的气温和降水,从而影响小麦生产。下图为厄尔尼诺影响我国小麦生产分布的作用渠道图。据此完成第4~6题。
4.厄尔尼诺发生时,影响我国小麦播种的主要原因是( )
A.北方降水减少 B.北方降水增加
C.南方降水减少 D.南方降水增加
5.厄尔尼诺发生时,气温变化会使我国冬小麦( )
A.安全种植北界南移 B.播种面积缩小
C.单产增加 D.总产量下降
6.为了减轻厄尔尼诺现象对我国北方地区农业生产的影响,可采取的有效措施是( )
A.提高农业机械化水平 B.推广种植耐涝品种
C.兴修农田水利设施 D.加大台风防范力度
A
D
C
解析:第4题,小麦主要种植在我国北方地区,为旱作粮食作物。厄尔尼诺发生时,我国北方降水减少,易出现旱灾,不利于小麦播种;南方降水增加,出现洪涝灾害,也不利于小麦播种,但南方小麦种植面积小。第5题,厄尔尼诺发生时,北方暖冬概率增加,冬小麦病虫害风险加大,会造成单产下降、总产量下降;冬季气温升高,安全种植北界北移,播种面积可能扩大。第6题,为了减轻厄尔尼诺现象对我国北方地区农业生产的影响,可采取的有效措施是兴修农田水利设施;提高农业机械化水平,不能解决气温、降水变化带来的影响;北方地区降水减少,可以推广种植耐旱品种,而不是耐涝品种;加大台风防范力度与厄尔尼诺现象关系不大。
7.读170°W附近海域的大洋环流(A、B、C、D)、大气环流(③④⑤⑥)示意图及①②观测站水温随深度变化的曲线图,完成下列各题。
(1)图中A、B、C、D四个海域中,水循环最活跃的是 。原因是 。
(2)据图可以看出,维持全球水热平衡的基础是 和
。
(3)根据图中信息判断,A、B、C、D四海域中向大气输送热量最少的是 ,为什么?
(4)①海域热量收入 (填“大于”或“小于”)热量支出,为何从长远看①海域年均温变化不大?
(5)与同纬度的陆地相比,②海域气温的日较差要 (填“大”或“小”)一些。
答案:(1)A 纬度低,蒸发旺盛;受赤道低压带控制,降水量大
(2)大洋环流 大气环流
(3)C 纬度高,有寒流经过,温度低,蒸发量小。
(4)大于 该海域不停地通过大气环流和大洋环流向较高纬地区输送热量,使得该海域水温不会持续升高。
(5)小
解析:解题时抓住以下几点:①海水温度的高低决定蒸发量的大小,也决定水分交换活跃程度及热量输送多少;②低纬度海域热量收入大于支出,高纬度海域相反;③与同纬度的陆地相比,海洋气温的日较差要比同纬度陆地小。
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