内容正文:
第三节 海—气相互作用
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。
学习目标
1. 结合图文资料,分析厄尔尼诺现象、拉尼娜现象发生影响的区域及特点。(区域认知)
2. 结合示意图,认识海—气相互作用的原理,理解海—气相互作用对全球水热平衡的影响过程。(综合思维)
3. 利用海—气相互作用原理,正确对待由其带来的气候异常现象。(人地协调观)
目 录
CONCENTS
任务探究(一)
海—气相互作用与全球水热平衡
任务探究(二)
厄尔尼诺和拉尼娜现象
课时作业
任务探究(一)
海—气相互作用与全球水热平衡
目 录
1. 海—气相互作用
海洋与大气之间进行着大量且复杂的 和 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。
2. 海—气水热交换
相互作用 具体表现
水分
交换 海洋对
大气 海洋通过蒸发作用,向大气提供 ,海洋是
大气中水汽的最主要来源
大气对
海洋 大气中的水汽在适当条件下凝结,并以 的
形式返回海洋
物质
能量
水汽
降水
地理·选择性必修1
目 录
相互作用 具体表现
热量
交换 大气对
海洋 海洋吸收了到达地表太阳辐射的大部分,并将其中
85%的 储存在海洋表层
海洋对
大气 通过 、长波辐射等方式把储存的太阳辐射
能输送给大气,为大气运动提供能量,驱使大气运
动
热量
潜热
地理·选择性必修1
目 录
教材P73图4.15导学点拨:①海洋表层热量收入主要来源于太阳辐射;
②海水热量的支出主要有海水产生的长波辐射、海水的蒸发、传导对流等
方式;③海水蒸发吸收热量,大气中的水汽凝结形成降水释放热量,这是
海—气热量输送的主要途径,被称为潜热输送。
地理·选择性必修1
目 录
3. 主要影响: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 和 的平衡。
点拨:(1)低纬度海区和暖流流经的海区,海—气间的水分交换较为
活跃。
(2)海洋是大气运动最主要的能量储存库。水温高的海区,向大气输送
的热量较多。
水分
热量
地理·选择性必修1
目 录
海洋
陆地
水汽
577
降水
458
505
47
降水
119
径流
72
蒸发
单位/1000km3
全球水量平衡示意
1.估算陆地和海洋对大气水汽的相对贡献,说明大气水汽的的主要来源。
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。
3.如果海洋蒸发量增加或减少,陆地可能发生相应的变化。请利用水量平衡原理加以说明。
图中显示大气中的577个单位的水汽中,有505个单位的水汽来自海洋,只有72个单位的水汽来自陆地,说明海洋是大气水汽的主要来源。
海洋上蒸发出来的水汽为505个单位,而以降水的形式直接落回海洋的有458个单位,存在47个单位的差额,而补充这个差额的是陆地上的地表径流和地下径流。
如果海洋蒸发量增加,则陆地上的降水会增加(非同一时间、同一地点),地表径流和地下径流也会相应增加,流水对地表形态的塑造更显著;如果海洋蒸发量减少,则陆地上的降水量会减少,地表径流和地下径流也会相应减少,风力对地表形态的塑造更显著。
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小结
海—气
相互作用
水分交换
热量交换
海水蒸发为水汽,水分进入大气;在一定的条件下,大气中水汽凝结,形成降水,大部分直接落回海洋。
热量的交换:海水蒸发吸热,使海水失去热量,这些热量随水汽进入大气中;水汽凝结,再将热量释放出来
大气热量的来源:海水通过传导、对流等方式加热近地面大气,并通过长波辐射的形式将热量传递给大气
海洋热量的来源:海水吸收太阳辐射,并将热量储存,使海水增温,说明太阳辐射是海洋热量的来源
结论:海洋是大气中水汽的最主要源地与热量源地,它参与整个地表物质和能量平衡过程,对全球天气和气候形成深刻影响
11
拓展:海洋对大气的作用
提供热能:吸收热量多的海域,其近海面的大气温度高
提供水汽:蒸发强的海域,其近海面的大气湿度高
调节气温:受海洋影响大的地区,气温日较差、年较差小
缓解温室效应:通过溶解、固碳,调节大气中的二氧化碳含量;影响全球气温和大气环流
提供氧气:浮游生物通过光合作用,提供再生氧气
拓展:大气对海洋的作用
推动海水运动:形成风海流和风浪
影响海水性质:通过水循环环节,影响海水盐度分布
影响海水运动:云层减弱了到达海面的太阳辐射,影响海水的运动
提供营养元素:大气颗粒物携带营养元素沉降,促进浮游生物生长,提升固碳释氧能力
全球水量平衡,是质量守恒定律在全球水循环中的特定表现形式。通
过全球水循环,平均每年从陆地和海洋蒸发的水量为577 000 km3,等于每
年降到地球表面的降水量。如图是全球水量平衡示意图。
科学观测显示,在南北纬30°之间的海区获得太阳辐射量大于支出量
而有盈余,而高纬度海区海水的热量损失非常严重。
地理·选择性必修1
目 录
【思考交流】
1. 分析图中的数据说明全球水量平衡和海洋是大气的主要水源地。
提示:海洋(458×1000 km3)和陆地(119×1000 km3)降水量之和为
577×1 000 km3,海洋(505×1000 km3)和陆地(72×1000 km3)蒸发量
之和为577×1 000 km3,这两个数据相同,说明了全球的降水量与蒸发量
基本相同,维持了水量的平衡。海洋蒸发量(505×1000 km3)占全球降水
量(577×1000 km3)的87.5%,说明海洋是大气的主要水源地。
地理·选择性必修1
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2. 分析南北纬30°附近海域海水温度不会持续上升和高纬度海区海水温度
不会持续下降的原因。
提示:低纬度海区通过海水运动(洋流运动)和大气环流将盈余的热量输
送到高纬度海区,使得低纬度海区的海水温度不会持续上升,高纬度海区
的水温不会持续下降。
地理·选择性必修1
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1. 影响海—气间水热交换的因素
地理·选择性必修1
目 录
2. 海洋对大气温度的影响
地理·选择性必修1
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3. 海—气相互作用与水热平衡
水热平衡
基础 表现
水平衡 热平衡
大气环
流与大
洋环流
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(教材P73图4.15)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。如图为海洋和大气之间水分和热量的交换示意图。读
图,完成1~2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. 太阳活动和海陆分布
C. 气压带、风带的季节移动
D. 太阳辐射和地球运动
√
地理·选择性必修1
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解析: 引起大气环流的根本原因在于高低纬度太阳辐射差异引起的
温度不同,地球运动产生地转偏向力对大洋环流产生影响,D对。海陆
热力差异是对太阳辐射吸收不同的条件,A错。太阳活动对大气环流影
响不大,B错。气压带、风带季节移动是太阳辐射和地球运动导致的结
果,C错。
地理·选择性必修1
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2. 关于图中各箭头的叙述,正确的是( )
A. 太阳辐射——海洋上空大气的直接热源
B. 传导、对流——海洋加热近海面大气的方式
C. 长波辐射——将热量传递给大气,起到保温作用
D. 蒸发、降水——海洋多年平均蒸发量小于多年平均降水量
(教材P73图4.15)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。如图为海洋和大气之间水分和热量的交换示意图。读
图,完成1~2题。
√
地理·选择性必修1
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解析: 太阳辐射是近地面大气的根本热源,A错误;传导、对流是近地
面或近海面大气受热的主要方式,B正确;地面长波辐射将热量传给大
气,但保温作用的能量来源是大气逆辐射,C错误;根据全球水平衡,全
球范围内海洋多年平均蒸发量大于降水量,D错误。
地理·选择性必修1
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(2025·河北邢台高二上段考)如图示意南美洲周边海水温度分布。据
此完成3~4题。
3. 甲和乙海域向大气输送的热量差别很大,影响两地海—气间热量交换差异的主要因素是( )
A. 纬度位置 B. 海陆位置
C. 入海径流 D. 洋流性质
√
地理·选择性必修1
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解析: 海水温度越高,向大气输送的热量越多。甲、乙两海域纬度位
置相当,正午太阳高度相当,获得的太阳辐射能量相当,A错误;甲和乙
均在近岸处,海陆位置差异不大,B错误;甲、乙处均无入海径流,C错
误;但是甲海域海水温度为20 ℃—25 ℃、乙海域海水温度为25 ℃—30
℃,乙海域海水温度更高,根据所学知识可知,乙海域有巴西暖流流经,
甲海域有秘鲁寒流流经,乙海域受暖流影响,水温比受寒流影响的甲海域
高,D正确。
地理·选择性必修1
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4. 甲、乙、丙、丁四个海域中,海洋热量
盈余最多的海域是( )
A. 甲 B. 乙
C. 丙 D. 丁
解析: 收入大于支出,热量盈余,海水温度升高。由图可知,乙海域
纬度低,太阳辐射量多,且沿岸有暖流流经,增温增湿,乙海域海水温度
最高,海洋热量盈余最多,甲海域不及乙海域,丙、丁海域水温较低,盈
余更少,B正确。
(2025·河北邢台高二上段考)如图示意
南美洲周边海水温度分布。据此完成3~4题。
√
地理·选择性必修1
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任务探究(二)
厄尔尼诺和拉尼娜现象
目 录
1. 厄尔尼诺现象
(1)概念:有些年份,赤道附近太平洋中东部表层海水温度
的现象。
异常升
高
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(2)正常年份与厄尔尼诺年份海—气相互作用比较
时间 海—气相互作用
正常
年份 赤道附近太平洋中东部表层海水温度 ,大气较稳定,
气流下沉,干燥少雨;西部海水温度较高,气流 ,温
润多雨
厄尔
尼诺
年份 赤道附近太平洋地区东、西部海面的温度差异 。赤道
附近的太平洋 ,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。同
时,赤道附近太平洋 , 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
较低
上升
减小
东部
西部
上升
地理·选择性必修1
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2. 拉尼娜现象
(1)概念:是指赤道附近太平洋中东部的表层海水温度 的
现象,与厄尔尼诺现象相反。
(2)影响:赤道附近太平洋东、西部的温度差异 ,引起气候
异常。
异常降低
增大
地理·选择性必修1
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教材P74第二段文字和P75图4.18导学点拨:正常年份赤道附近太平洋西
部水温较高,盛行上升气流,东部受秘鲁寒流的影响,水温较低,盛行下
沉气流,从而构成了一个东西向的大气热力环流圈,被称为沃克环流。
地理·选择性必修1
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厄尔尼诺和拉尼娜现象
通过海—气相互作用,海洋和大气成为一个整体。
如果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。
正常年份:赤道附近太平洋东岸水温低,西岸水温高,
沃克环流
干旱
大量降水
厄尔尼诺
地点:赤道附近太平洋中东部海区
时间:圣诞节前后
概念:有些年份,赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高。
合作探究
1.厄尔尼诺发生时,从海—气相互作用的角度,说明水温的变化对大气环流的影响。
2.说明大气环流的变化对赤道附近太平洋东、西岸气候的影响。
东岸水温升高,海水蒸发量增大,向大气输送的水汽和热量增多,气温升高,下沉气流减弱或消失,甚至出现上升气流。
东西岸温差变小,西岸上升气流减弱或消失,甚至出现下沉气流
东岸气温升高,降水增多,气候由干燥少雨变为多雨,引发洪涝灾害;
西岸降水减少,气候由湿润多雨变为干燥少雨,带来旱灾或者森林大火
厄尔尼诺现象还会造成哪些影响?
秘鲁寒流减弱
上升流削弱
饵料减少,
鱼类大量死亡
鸟类失去食物来源,大量死亡或迁徙
海洋捕捞业衰落,经济萧条
厄尔尼诺-影响
1、使东亚冬季风变弱,出现暖冬现象
对我国的影响
36
2、使我国夏季风变弱,东部季风区雨季来得迟去得早、雨季变短,可能出现南涝北旱的现象。
对我国的影响
37
3、我国夏季台风数量变少(赤道附近大洋西侧水温偏低对流较弱),且台风路径偏东
对我国的影响
38
拉尼娜
地点:赤道附近太平洋中东部海区
成因:有些年份,赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常降低。
沃克环流
干旱
大量降水
环流方向未发生改变
太平洋东部:秘鲁寒流增强,水温更低,营养物质更多,渔场增产。降水更少,加剧干旱危害。
太平洋西部:洪涝灾害加剧。
1.拉尼娜发生时,环流方向发生变化了吗,对赤道附近太平洋东、西岸气候的影响。
拉尼娜-形成过程
沃克环流增强
41
①赤道附近大洋东侧较正常年份气温下降、降水变少,更加干旱;西侧气温上升、降水变多,甚至发生洪涝灾害。
拉尼娜影响
42
②赤道附近大洋东侧离岸风增强,上升流变强,海洋表层营养物质增多,渔场增产。
拉尼娜影响
43
1、使东亚冬季风变强,冬季较正常年份更冷,出现冷冬,常发生雪灾、牲畜冻死,破坏交通、电力等基础设施。
对我国的影响
44
2、使我国夏季风变强,东部季风区雨季来得早去得迟、雨季变长,可能出现南旱北涝的现象。
对我国的影响
45
3、我国夏季台风数量偏多(赤道附近大洋西侧水温偏高对流较强),且台风路径偏西
对我国的影响
46
热夏冷冬
南旱北涝
粮食歉收
总结:对我国的影响
活动:分析太平洋中东部海水温度变化对气候的影响
1.在图中用箭头表示大气运动方向,使之形成环流圈。
2.如果赤道附近太平洋东岸海水温度下降,说明其对环流的影响。
3.说明环流的变化对赤道附近太平洋东、西岸气候的影响。
正常情况下,赤道附近大平洋东岸和西岸海水温度存在然异,从而在上空形成大气热力环流。图418米元正有年份热带太平洋上空近东西方向的大气热力环流。
答案:1.在图中用箭头表示大气运动方向,使之形成环流圈。
按顺时针方向标注。
2.如果赤道附近太平洋东岸海水温度下降,说明其对环流的影响。
环流方向不变,但强度加强。
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。
厄尔尼诺现象是自然发生的一种与热带太平洋中部和东部海洋表面变
暖有关的气候模式。拉尼娜现象则与之相反,与热带太平洋中部和东部海
洋表面变冷有关。如图是厄尔尼诺现象和拉尼娜现象示意图。
地理·选择性必修1
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【思考交流】
1. 分析厄尔尼诺现象和拉尼娜现象成因的差异。
提示:两种现象发生的位置大体一致,厄尔尼诺现象是赤道太平洋中东部
表层海水异常增温,而拉尼娜现象是该地区表层海水异常降温。
2. 分析厄尔尼诺现象和拉尼娜现象产生的原因。
提示:这两种现象实际上是大气环流异常导致的。当东南信风减弱时,发
生厄尔尼诺现象;当东南信风增强时,发生拉尼娜现象。
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1. 厄尔尼诺与拉尼娜现象的区别
厄尔尼诺 拉尼娜
发生时间 间隔2—7年发生一次 出现年份与厄尔尼诺现象交错
现
象 洋流 秘鲁寒流势力减弱,温暖海水从赤道向南流动 秘鲁寒流过于强盛,使太平洋东部
和中部海面温度持续异常偏低
水温 赤道附近太平洋中东部水温异常升高,西部水温降低 赤道附近太平洋中东部水温异常降
低,西部水温升高
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厄尔尼诺 拉尼娜
成
因 东南信风 减弱 增强
赤道逆流 增强 减弱
影
响 生物 水温升高海区营养物质减少,浮游生物、鱼类、鸟类死亡 使生物分布发生变化
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厄尔尼诺 拉尼娜
影
响 大气
环流 形成增强型对流,赤道附近太
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 赤道附近太平洋中部和东
部海域信风比常年偏强,
水温偏低,海面气压较常
年偏高,云量减少,降水
偏少,易出现旱灾;赤道
附近太平洋西部海域海面
气压偏低,对流活动加
强,云量增多,降水偏多
天气
气候 大洋西部的澳大利亚、印度、
印度尼西亚等地出现严重旱
灾,大洋东部荒漠地带暴雨成
灾
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2. 厄尔尼诺与拉尼娜现象对我国气候的影响
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(教材P74图4.17)如图为某海区表层水温距平值。读图,完
成1~2题。
1. 出现图示水温状况的原因是( )
A. 东北信风减弱
B. 赤道暖流增强
C. 东南信风减弱
D. 西风漂流增强
√
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解析: 图示信息反映了赤道地区太平洋中东部水温异常升高的现象,
其原因为东南信风势力减弱,造成冷海水上涌现象减弱,赤道暖流减弱,
赤道逆流增强,与东北信风、西风漂流关系不大,C正确。
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2. 图示水温分布状况下( )
A. 形成拉尼娜现象
B. 全球气压带、风带位置偏北
C. 该海域热量收支平衡
D. 扰乱全球水热输送和交换
(教材P74图4.17)如图为某海区表层水温距平值。读图,完
成1~2题。
√
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解析: 图示水温分布状况下,太平洋东部的赤道附近海区水温明显升
高,出现厄尔尼诺现象,扰乱全球水热输送和交换,该海域热量收支不平
衡,A、C错误,D正确;由于地球的公转运动,太阳直射点随季节的变化
在南北回归线之间移动,同时引起气压带和风带的季节移动,因此全球气
压带、风带移动主要和季节有关,图示水温分布状况并不能说明全球气压
带、风带位置偏北,B错误。
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(2025·河北邢台高二上段考)依据《厄尔尼诺/拉尼娜事件判别方
法》国家标准,当关键海区(Nino3.4,120°W至170°W、南北纬5°之
间的区域)海表温度连续3个月高于/低于气候平均状态0.5 ℃时,即进入
厄尔尼诺/拉尼娜状态。如图示意2017年9月至2022年5月关键海区海表温度
距平。据此完成3~4题。
3. 下列时间段最可能处于拉尼娜状
态的是( )
A. 2017年9—12月
B. 2018年3—8月
C. 2019年2—5月
D. 2022年1—5月
√
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解析: 据材料“海表温度连续3个月低于气候平均状态0.5 ℃时,即进
入拉尼娜状态”,读图可知, 2022年1—5月关键海区海表温度距平小于-
0.5 ℃,最可能处于拉尼娜状态,D正确;2017年9—12月,其中9月温度
距平高于-0.5 ℃,不会出现拉尼娜状态,A错误;2018年3—8月,其中
5—8月温度距平高于-0.5 ℃,不会出现拉尼娜状态,B错误;2019年2—5
月,温度距平高于0.5 ℃,不会出现拉尼娜状态,C错误。
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4. 2020年1月( )
A. 赤道附近中东太平洋上升气流增强
B. 澳大利亚东部降水增加
C. 赤道附近中东太平洋低纬信风增强
D. 秘鲁西部沿海渔业增产
(2025·河北邢台高二上段考)依据《厄尔尼诺/拉尼娜事件判别方
法》国家标准,当关键海区(Nino3.4,120°W至170°W、南北纬5°之
间的区域)海表温度连续3个月高于/低于气候平均状态0.5 ℃时,即进入
厄尔尼诺/拉尼娜状态。如图示意2017年9月至2022年5月关键海区海表温度
距平。据此完成3~4题。
√
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目 录
解析: 2020年1月,关键海区海表温度连续3个月高于气候平均状
态0.5 ℃,以厄尔尼诺现象为主。当厄尔尼诺现象发生时,东南信风
减弱,赤道附近太平洋中东部海水异常升温,上升气流加强,而赤道
附近太平洋西部海水温度降低,盛行下沉气流,因此澳大利亚东部降
水减少,A正确,B、C错误;由于东南信风减弱,秘鲁西部沿海上升
流减弱,底层营养物质上泛减弱,饵料减少,因此当厄尔尼诺现象出
现时,该地渔业减产,D错误。
地理·选择性必修1
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课堂小结
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