4.3 海—气相互作用 课件 2026-2027学年高中地理人教版选择性必修一

该高中地理课件聚焦海—气相互作用，涵盖水热交换过程、全球水热平衡及厄尔尼诺、拉尼娜现象。以秘鲁洪水案例导入提问，通过后续知识讲解与导入回顾呼应，构建“问题—探究—解答”的学习支架。 其亮点在于融合综合思维与地理实践力，通过图表分析海—气水热交换与环流关系，设计水量平衡分析活动培养数据应用能力。结合高考真题强化教考衔接，助学生理解气候异常对人类活动的影响，教师可依托案例提升教学实效。

第三节 海—气相互作用 人教版·选择性必修一 第四章 水的运动 新课导入 为什么会出现这种气候异常现象？如何监测这种现象？ 秘鲁沿海受寒流影响，气候干旱。然而，2016年12月下旬，秘鲁北部海域海水逐渐升温，雨水增多。到2017年 3月，沿海地区暴雨引发的洪灾已经造成近百人死亡，数万人受灾（图 4.14）。 图4.14 秘鲁洪水 核心素养 人地协调观 认识海洋与大气相互交换热量和水分，理解厄尔尼诺和拉尼娜引发全球气候异常并影响人类生产生活，树立关注海洋变化、趋利避害、主动适应气候波动的人地协调观念。 区域认知 依据厄尔尼诺与拉尼娜现象的不同表现，理解太平洋东西两岸及全球不同区域在两种现象下气候异常特征各异，形成从海—气相互作用角度认识区域气候差异的空间认知。 综合思维 将海洋水温、大气环流、降水分布等要素综合联系，分析海—气间热量与水分的交换如何维持全球水热平衡，以及赤道太平洋海温异常如何通过大气遥相关影响全球气候。 地理实践力 通过收集厄尔尼诺与拉尼娜年份的全球气候异常数据并绘制对比图表、分析其对具体地区的影响等活动，提升地理数据收集、图表分析与知识实际应用能力。 课标要求：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 教学重难点 01 重点 海—气相互作用对全球水热平衡的影响 厄尔尼诺和拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响 02 难点 厄尔尼诺和拉尼娜现象的成因对大气环流的影响 目录 CONTENTS 01 海—气相互作用与全球水热平衡 02 厄尔尼诺和拉尼娜现象 PART 1 海—气相互作用与全球水热平衡 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，其中的水热交换，这种交换被称作海—气相互作用 太阳辐射 长波辐射 传导对流 降水 蒸发 海水吸收太阳辐射而增温。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。 海水的蒸发使海水失去热量，这些热量随水汽进入大气中。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。 海水蒸发变为水汽，进入大气。在一定条件下，大气中的水汽凝结，形成降水。大部分的降水直接落回海洋。 全球总水量的96%以上赋存于海洋之中 蒸发 海洋通过蒸发作用，向大气提供水汽。大气中约87.5%的水汽是由海洋提供的，海洋是大气中水汽的最主要来源 降水 过程 水分交换 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 过程 热量交换 太阳辐射 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。 长波辐射 、 潜热等 再通过潜热（海水蒸发吸收的热量或水汽凝结释放的热量）、长波辐射等方式将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。 大气主要通过风向海洋传递动能，驱使表层海水运动。 对全球水热平衡的影响 全球风带和洋流模式 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。 不同纬度海洋获得的太阳辐射不同 海洋与大陆的热力差异 高低纬间的大气环流 海陆间季风环流 大气环流 风海流 密度流 补偿流 大洋环流 水分和热量在不同地区的传输 维持地球上水热平衡 归纳总结 海—气相互作用 海洋对大气的作用 ①提供热量；②提供水汽；③调节气温；④缓解温室效应 大气对海洋的作用 ①推动海水运动；②影响海水性质；③提供营养元素 活动 了解水量平衡原理 图4.11 全球水量平衡示意图 从长期来看，全球水的总量没有什么变化（图4.16）。但是就一个地区来说，有时降水多，有时降水少。在某段时期内，一个地区的储水变化量就是水量收入和支出的差额。这就是水量平衡原理。 陆地对大气水汽的相对贡献大约为八分之一,海洋对大气水汽的相对贡献大约为八分之七。这说明大气水汽的主要来源为海洋。 1.估算陆地和海洋对大气水汽的相对贡献，说明大气水汽的主要来源。 活动 了解水量平衡原理 图4.11 全球水量平衡示意图 从长期来看，全球水的总量没有什么变化（图4.16）。但是就一个地区来说，有时降水多，有时降水少。在某段时期内，一个地区的储水变化量就是水量收入和支出的差额。这就是水量平衡原理。 从图中可以看出海洋蒸发与降水的差额大约为47000km3,补充这个差额的水量来源是陆地径流。 2.估算海洋蒸发和降水的差额，说明补充这个差额的水量来源。 活动 了解水量平衡原理 图4.11 全球水量平衡示意图 从长期来看，全球水的总量没有什么变化（图4.16）。但是就一个地区来说，有时降水多，有时降水少。在某段时期内，一个地区的储水变化量就是水量收入和支出的差额。这就是水量平衡原理。 水量平衡原理是一个地区的储水变化量,也就是水量收入和支出的差额,所以如果海洋蒸发量增加或减少,陆地上的径流量也会随之增加或减少。 3.如果海洋蒸发量增加或减少，陆地径流可能发生相应的变化。请利用水量平衡原理加以说明。 知识拓展 水量平衡原理 在某一时间段内，一个地区的储水变化量就是水量收入和支出的差额。 概念 全球平均气温、年相对湿度、年降水量和年蒸发量随纬度的分布 知识拓展 水量平衡原理 不同区域的水量平衡 水量平衡 全球 陆地 海洋 多年平均蒸发量=多年平均降水量+多年平均入海径流量 长期 短期 收入量-支出量=储水变化量 外流区：多年平均降水量=多年平均蒸发量+多年平均径流量 内流区：多年平均降水量=多年平均蒸发量 多年平均降水量＝多年平均蒸发量 知识拓展 水量平衡原理 在实际情境中的应用 水库容量不变且水位保持不变，说明入库水量与出库水量是平衡的 雨季之前，将水库中的水放掉一部分，待雨季时水库有空间容纳来水，保持水量平衡 内流区域（闭合流域）水量稳定，说明该流域的蒸发量与降水量是平衡的 知识拓展 水量平衡原理 在实际情境中的应用 外流湖湖水的含盐量收支是平衡的，汇入河流带来的盐分由流出河流带走，湖水盐度不会变化，但如果流出河流受阻，盐分收支平衡被打破，湖水盐度会升高，有可能变成咸水湖 湖泊湿地的盐度平衡 河流入湖口或入海口处受到泥沙沉积与湖水或海水侵蚀的共同作用，二者平衡则河口三角洲面积不变；如果河流带来的泥沙增多，沉积作用超过侵蚀作用，河口三角洲面积就扩大，否则，面积收缩。 河口处的冲淤平衡 PART 2 厄尔尼诺和拉尼娜现象 正常年份大气环流条件 正常年份，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。 太平洋和大西洋表层环流模式 厄尔尼诺 有些年份，赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高的现象 定义 图4.17 厄尔尼诺现象发生时太平洋表层水温异常示意 太平洋和大西洋表层环流模式 厄尔尼诺 太平洋和大西洋表层环流模式 厄尔尼诺 太平洋信风减弱，赤道附近暖水向东回流。 东太平洋冷海水上泛减弱，暖水回流加剧，导致赤道东太平洋海面水温升高 成因 太平洋和大西洋表层环流模式 厄尔尼诺 厄尔尼诺现象引发异常气温和降水(北半球冬季) 赤道附近的太平洋东部，如秘鲁和智利沿海，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。 影响——气候 赤道附近的太平洋西部，上升气流减弱或消失，气候由温润多雨转变为干燥少雨，带来旱灾或森林大火。 厄尔尼诺现象引发异常气温和降水(北半球夏季) 太平洋和大西洋表层环流模式 厄尔尼诺 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 从阿拉斯加湾到加利福尼亚州南部，每一处曾经的崖海鸦繁殖地，崖海鸦的数量都急剧下降 不断被冲上海滩的崖海鸦尸体 影响——生物 太平洋和大西洋表层环流模式 拉尼娜 有些年份，赤道附近太平洋中东部的表层海水温度异常降低的现象 定义 1998年12月拉尼娜现象发生期间异常的海水温度 太平洋和大西洋表层环流模式 拉尼娜 太平洋和大西洋表层环流模式 拉尼娜 太平洋信风异常增强，把赤道附近表层暖水向西太平洋输送，东太平洋表层海水产生强大的离岸流，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，导致海面温度大幅降低 成因 __________ 太平洋和大西洋表层环流模式 拉尼娜 拉尼娜现象引发异常气温和降水(北半球冬季) 海水温度低于气温，大气稳定，对流不易发展，赤道附近的太平洋东部及其沿岸地区降水偏少，气候偏干旱 影响——气候 赤道附近的太平洋西部及其沿岸地区降水异常增多，常形成洪涝灾害 拉尼娜现象引发异常气温和降水(北半球夏季) 太平洋和大西洋表层环流模式 拉尼娜 影响——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，有利于渔业增产 太平洋和大西洋表层环流模式 活动 分析太平洋中东部表层海水温度变化对气候的影响 正常情况下，赤道附近太平洋东部和西部海水温度存在差异，从而在上空形成大气热力环流。图4.18示意正常年份热带太平洋上空近东西方向的大气热力环流。 图4.18 正常年份热带太平洋上空的大气热力环流模式 1.在图中用箭头表示大气运动方向，使之形成环流圈。 如果赤道附近太平洋东部海水温度下降,那么下沉气流会增强,东西部气压差会增大,热力环流会增强。 2.如果赤道附近太平洋东部海水温度下降，说明其对环流的影响。 活动 分析太平洋中东部表层海水温度变化对气候的影响 正常情况下，赤道附近太平洋东部和西部海水温度存在差异，从而在上空形成大气热力环流。图4.18示意正常年份热带太平洋上空近东西方向的大气热力环流。 图4.18 正常年份热带太平洋上空的大气热力环流模式 3.说明环流的变化对赤道附近太平洋东、西岸气候的影响。 正常年份或拉尼娜现象发生时,图中环流均为顺时针方向。太平洋东侧气温降低,降水减少;西侧气温升高,降水增多当厄尔尼诺现象发生时,图示环流呈逆时针方向。太平洋东侧气温升高,降水增多;西侧气温降低,降水减少。 知识拓展 沃克环流 定义：赤道附近太平洋东西两岸之间东西方向的热力环流。 成因：信风推动温暖的表层海水向西，西岸暖流堆积，气流上升，气候高温多雨；东岸冷海水上涌，气流下沉，气候干燥少雨。 知识拓展 沃克环流 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 22℃ 30℃ 知识拓展 沃克环流 影响：厄尔尼诺与拉尼娜现象的发生均与沃克环流有关，沃克环流的强弱变化直接导致赤道地区太平洋东西两岸的气候变化。 沃克环流 增强 减弱 西岸上升气流增强 东岸下沉气流增强 西岸上升气流减弱 东岸下沉气流减弱 降水增加 干旱加剧 降水减少 降水增加 拉尼娜现象 厄尔尼诺现象 知识拓展 沃克环流 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。 正常年份大气环流示意 厄尔尼诺现象发生期间大气环流示意 拉尼娜现象发生期间大气环流示意 自学窗 厄尔尼诺现象——奥秘与探索 1941年，赤道附近太平洋东部海面温度异常升高，温暖的海水向南侵袭，最南到达15° S。此次温暖海水南侵，导致冷水性鱼类大量死亡，并在沿岸地区产生灾害性的阵雨和风暴。这是人类第一次报道厄尔尼诺现象。 为什么会发生厄尔尼诺现象？厄尔尼诺现象的影响到底有多大？科学家从大气环流、地球自转速度、火山喷发等方面，通过科学推理、模型模拟与实际观测相结合的方式，探索厄尔尼诺现象形成的原因，并试图解释其产生的影响。尽管在监测和预测方面取得了很多成果，但是，由于每次出现的情况都不一样，周期也不固定，科学家对厄尔尼诺现象的成因和影响机制的了解还很有限。 同时，厄尔尼诺现象还带给人们很多启示：大陆上的气候异常，往往需要从海洋上找答案；局部海区的水温异常，其影响范围可能扩展至全球……由此，科学家对海洋进行更为深入、系统的研究。例如，海洋的哪些部分对全球水热平衡影响较大？除赤道附近太平洋东部海域外，还有哪些海域表层温度的变化可能影响全球气候？大洋除表层洋流外，纵向（表层和深层之间）是否存在洋流，其变化对气候影响有多大？ 厄尔尼诺现象蕴含着海洋无尽的奥秘，也激发科学家无尽的探索。 有些年份,赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高,这种现象被称为厄尔尼诺现象。厄尔尼诺年赤道附近太平洋东部沿岸往往降水增加,发生暴雨、洪涝灾害的概率增大。 监测赤道附近太平洋中东部的表层海水温度,海水温度异常升高的年份可能出现厄尔尼诺现象。 导入回顾 秘鲁沿海受寒流影响，气候干旱。然而，2016年12月下旬，秘鲁北部海域海水逐渐升温，雨水增多。到2017年 3月，沿海地区暴雨引发的洪灾已经造成近百人死亡，数万人受灾（图 4.14）。 为什么会出现这种气候异常现象？如何监测这种现象？ 图4.14 秘鲁洪水 课堂小结 海—气相互作用与全球水热平衡 概念 过程 对全球水热平衡的影响 厄尔尼诺和拉尼娜现象 厄尔尼诺 拉尼娜 课堂小练 随着全球气候变暖，极地海冰大量消融，可能对海—气相互作用产生重要的影响。一般来说，海域越开阔，升温越明显，海面温度越高，海—气相互作用越明显。下图为白令海峡区域图。据此完成下面小题。 1．图示海—气相互作用最强的区域为（   ） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 解析：丁处海域广阔，且纬度较低，气温较高，蒸发旺盛，有阿拉斯加暖流流经，海—气相互作用最强，D正确。甲、乙、丙所处纬度较高，气温较低，蒸发较弱，且地处海湾，海域较封闭，海—气相互作用较弱，ABC错误。故选D。 D 随着全球气候变暖，极地海冰大量消融，可能对海—气相互作用产生重要的影响。一般来说，海域越开阔，升温越明显，海面温度越高，海—气相互作用越明显。下图为白令海峡区域图。据此完成下面小题。 2．全球变暖导致白令海峡附近海冰持续消融， 短期内对该区域自然环境产生的影响是（   ） ①表层海水盐度升高 ②海面水汽蒸发增加 ③海洋向大气提供的热量增多 ④海域反射率降低，加速气候变暖 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 解析：海冰消融是淡水补充，会使表层海水盐度降低，①错误；海冰消融后海面裸露，水温上升，水汽蒸发量增加，②正确；海面温度升高，海洋向大气输送的热量增加，③正确；海冰反射率高，消融后海面（反射率低）吸收更多太阳辐射，加剧升温，④正确。综上所述，B正确，ACD错误。故选B。 B 下图为2024年赤道附近太平洋表层海水温度距平变化示意图。读图，据此完成下面小题。 3．据图推断，2024年（   ） A．是典型的厄尔尼诺年 B．是典型的拉尼娜年 C．由厄尔尼诺向拉尼娜过渡 D．由拉尼娜向厄尔尼诺过渡 解析：从图中可看出，2024年初（1-3月）赤道中东部太平洋存在正距平（温度偏高），表明可能处于厄尔尼诺状态；而到2024年底（10-12月），该区域转为负距平（温度偏低），符合拉尼娜特征。因此，2024年整体呈现由厄尔尼诺向拉尼娜过渡的趋势，‌C正确‌，ABD错误。故选C。 C 下图为2024年赤道附近太平洋表层海水温度距平变化示意图。读图，据此完成下面小题。 4．若图示海水温度距平保持2024年底的趋势不变，下列现象最有可能的是（   ） A．智利易发洪涝 B．菲律宾森林火灾概率提高 C．秘鲁降水量减少 D．澳大利亚东部旱灾严重 解析：读图，到2024年底赤道东太平洋海水温度距平为负值，海水温度偏低，为拉尼娜年，拉尼娜现象‌会加强东南信风，使赤道太平洋西部（如澳大利亚东部、菲律宾）降水增多，东部（如秘鲁、智利）降水减少，秘鲁寒流势力增强。智利位于太平洋东岸，拉尼娜现象发生时降水减少，不易发生洪涝，A错误；‌菲律宾位于太平洋西部，降水增多，森林火灾概率降低，B错误；‌秘鲁位于太平洋东岸，拉尼娜时寒流增强，降水减少，C正确；‌澳大利亚东部降水增多，旱灾减轻，D错误。故选C。 C 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。若某些年份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，则称为拉尼娜现象。读沃克环流示意图，完成下面小题。 5．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 解析：首先明确沃克环流是一个呈顺时针的热力环流，赤道附近太平洋海区西岸气流上升，为低压，东岸气流下沉为高压，水平气流由乙吹向甲，AB错误、C正确。甲地垂直方向气流上升，降水丰富，D错误。故选C。 C 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。若某些年份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，则称为拉尼娜现象。读沃克环流示意图，完成下面小题。 6．当拉尼娜现象出现时，下列地区降水可能增加的是（   ） ①秘鲁沿海 ②澳大利亚东北部 ③北美南部 ④印度尼西亚 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 解析：拉尼娜现象发生后，赤道附近太平洋东西部温差增大，沃克环流增强，西岸沿海如印度尼西亚和澳大利亚东北部降水可能增加，而东岸如秘鲁和北美南部会变得更加干旱，②④正确。故选D。 D 教考衔接 （2024·天津·高考真题）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。下图为某年各月北极海冰面积变化图，完成下面小题。 1．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 解析：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。 C （2024·天津·高考真题）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。下图为某年各月北极海冰面积变化图，完成下面小题。 2．从海气相互作用角度判断，北极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 解析：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。 D （2024·浙江·高考真题）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。 3．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 解析：0°-10°气流辐合上升强烈，而不是辐散，A错误；信风干燥有利于蒸发，B错误；50°-60°气温较低，锋面气旋抬升受限，因此潜热释放高度较低，C正确；极地东风风力强劲，极地东风摆动较小利于蒸发，有利于潜热释放，D错误。故选C。 C 注：垂直方向为非等高比例 （2024·浙江·高考真题）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。 4．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 解析：大气通过风推动海水运动，将能量直接传递给了海洋表面，降水主要是水分交换，A错误；大气辐射和运动需要能量，会消耗从海洋获取的热量，B正确；海面反射太阳辐射，使海水增温幅度减少，不利于蒸发，减少了大气潜热释放，C错误；大气运动促使海水产生了运动，而不是水分蒸发，D错误。故选B。 B 注：垂直方向为非等高比例 THANKS 感谢观看 Lavf59.6.100 Lavf58.30.100 $