内容正文:
第五节海水的性质和运动对人类活动的影响讲义
▎一 教学目标(地理四维目标)
◆ (一)人地协调观
理解海水性质(温度、盐度、密度)和运动(波浪、潮汐、洋流)对沿海地区人类生产生活的影响,认识人类活动与海洋环境的相互作用关系。
通过盐场选址、潮汐发电等案例,树立合理利用海洋资源、保护海洋环境的可持续发展观念。
◆ (二)综合思维
综合分析影响海水温度、盐度、密度分布的因素(纬度、蒸发、降水、径流、洋流等),理解各要素之间的相互联系。
综合分析洋流对沿岸气候、海洋生物、航海和海洋污染的影响,培养要素综合、时空综合、地方综合的思维能力。
◆ (三)区域认知
运用世界洋流分布图,识别不同海域海水性质的区域差异,比较寒暖流对沿岸气候的不同影响。
结合海南莺歌海盐场、钱塘江大潮等典型案例,认识不同区域海洋资源的开发利用方式。
◆ (四)地理实践力
学会阅读海水温度、盐度、密度随纬度和深度变化的曲线图,提取有效地理信息。
能够运用海水性质和运动的原理,解释生活中常见的海洋现象(如盐场选址、大潮观赏、海雾形成等)。
▎二 教学重难点
◆ 教学重点
海水温度、盐度、密度的分布规律及其影响因素。
洋流对沿岸气候、海洋生物资源和人类活动的影响。
潮汐的成因及潮汐能的开发利用。
◆ 教学难点
理解海水温度、盐度、密度三者之间的相互关系及其随深度变化的规律。
运用洋流分布规律,分析其对全球气候和海洋生态系统的影响。
理解钱塘江大潮形成的特殊地形条件(喇叭口地形与天体引潮力的叠加效应)。
▎三 课堂导入
【情境导入】
同学们,我们常说"靠山吃山,靠海吃海"。我国是一个海洋大国,拥有漫长的海岸线。在海南岛西南的莺歌海盐场,一片片盐田如棋盘般铺展开来,阳光照射下波光粼粼,雪白的盐山与蓝天白云相互映衬——这里年产海盐数十万吨。而在浙江杭州湾的钱塘江入海口,每年农历八月十八,都会出现"壮观天下无"的天下第一潮,潮头高达数米,气势磅礴。
那么,为什么盐场多建在南方沿海地区?为什么钱塘江会出现如此壮观的大潮?海水除了晒盐,还能为我们提供哪些能源?今天,让我们一起走进"海水的性质和运动对人类活动的影响",揭开海洋与人类关系的神秘面纱。
▎四 海水的性质
海水的性质主要包括海水的温度、盐度和密度。这三个基本性质相互影响、相互制约,共同决定了海水的物理特征和运动规律。
◆ 4.1 海水的温度
海水温度反映海水的冷热状况,主要取决于海水热量的收支。海水热量主要来自太阳辐射,主要消耗途径是海水蒸发。
◆ (1)影响海水温度的因素
纬度因素:纬度越低,太阳辐射越强,海水温度越高;纬度越高,海水温度越低。这是影响海水温度的最基本因素。
洋流因素:暖流经过的海区水温偏高,寒流经过的海区水温偏低。
季节因素:同一海区,夏季表层水温普遍高于冬季。
深度因素:随着深度增加,水温逐渐降低。
◆ (2)海水温度的分布规律
① 水平分布:
从低纬度地区向高纬度地区逐渐降低(太阳辐射的纬度差异是根本原因)。
同一纬度,暖流经过的海区水温偏高,寒流经过的海区水温偏低。
北半球海水等温线分布不规则,南半球等温线近似平行于纬线。
北半球水温略高于南半球同纬度水温。
不同性质海流交汇处,海水温度梯度最大,等温线特别密集。
② 垂直分布:
海水温度随深度增加而递减。
表层水温最高,1000米以内水温随深度变化幅度较大(存在"温跃层")。
1000米以下,水温变化幅度很小,保持低温状态。
【重点】
海水温度的水平分布规律核心:从低纬向高纬递减,这是由太阳辐射的纬度分布不均决定的。
◆ 4.2 海水的盐度
海水盐度是指1000克海水中溶解的盐类物质的总量,通常以千分比(‰)表示。世界海洋的平均盐度约为35‰。
◆ (1)影响海水盐度的因素
蒸发量与降水量的对比关系:蒸发量大于降水量,盐度升高;降水量大于蒸发量,盐度降低。
径流注入:河流淡水注入会稀释海水,使盐度降低(如亚马逊河口、波罗的海)。
洋流:暖流经过盐度偏高,寒流经过盐度偏低。
结冰与融冰:结冰时盐分排出,盐度升高;融冰时淡水增加,盐度降低。
◆ (2)海水盐度的分布规律
① 水平分布:
赤道附近海域盐度较低(降水丰富,降水量大于蒸发量)。
南北回归线附近(副热带海域)盐度最高(蒸发旺盛,降水稀少)。
从副热带向两极,盐度逐渐降低(高纬度降水增多、气温低蒸发弱)。
总体呈"马鞍形"(双峰形)分布——赤道低、副热带高、高纬低。
② 世界大洋盐度比较:
红海盐度最高(约40‰以上):地处副热带,蒸发极强,降水稀少,几乎无径流注入。
波罗的海盐度最低(约8‰):纬度较高,蒸发弱,降水多,大量河流淡水注入。
大西洋盐度最高(平均约35.5‰),太平洋最低(平均约34.5‰)。
▲ 世界表层海水盐度分布示意图
◆ 4.3 海水的密度
海水密度是指单位体积海水的质量,单位为kg/m³。海水密度的大小取决于温度、盐度和压力(深度)。
◆ (1)影响海水密度的因素
温度:温度越高,密度越小(热膨胀)。
盐度:盐度越高,密度越大。
深度(压力):深度越大,压力越大,密度越大。
◆ (2)海水密度的分布规律
表层海水密度随纬度增高而增大(低纬温度高、密度小;高纬温度低、密度大)。
海水密度随深度增加而增大(压力增大)。
海水密度在垂向上存在"密度跃层",即密度在某一深度区间急剧变化。
温度跃层和盐度跃层共同影响密度跃层的形成。
▲ 不同纬度海区海水密度随深度变化曲线图
【重点】
海水温度、盐度、密度的关系:温度升高→密度减小;盐度升高→密度增大;深度增大→密度增大。三者共同决定了海水的稳定性,是海洋环流(温盐环流)的重要驱动力。
◆ 4.4 海水温度、盐度、密度的相互关系
【核心关系】
① 温度与密度呈负相关:温度升高,密度减小;温度降低,密度增大。
② 盐度与密度呈正相关:盐度升高,密度增大;盐度降低,密度减小。
③ 温度与盐度在不同海区的耦合关系决定了海水的垂直稳定性和水平流动。
④ 在高纬度海区,海水冷却→密度增大→下沉→驱动深层海流(如北大西洋深层水),形成全球"温盐环流"。
▎五 海水的运动
海水的运动形式主要有三种:波浪、潮汐和洋流。这三种运动形式对人类活动产生了深远的影响。
◆ 5.1 波浪
波浪是海水最常见的一种运动形式,主要由风力作用引起。此外,海底地震、火山喷发、滑坡等也能引起巨浪(海啸)。
风浪:风力作用下形成的波浪,风力越大,浪高越高。
涌浪:风停后或离开风区后继续传播的波浪,波高较小但传播距离远。
海啸:由海底地震、火山喷发等引起的大洋底部剧烈扰动产生的巨浪。
波浪对人类活动的影响:
波浪是塑造海岸地貌的主要动力(海蚀崖、海蚀柱、海蚀平台等)。
波浪能是重要的海洋能源,可用于发电。
大浪对海上航运、港口建设、海岸防护工程有重要影响。
冲浪等海上运动依赖于适宜的海浪条件。
▲ 海洋中的波浪(海浪)
◆ 5.2 潮汐
潮汐是指海水在天体(主要是月球和太阳)引潮力的作用下发生的周期性涨落现象。古人将白天海水的涨落称为"潮",夜晚的涨落称为"汐"。
◆ (1)潮汐的成因
月球引潮力是主要成因(月球距离地球近,引潮力约为太阳的2.2倍)。
太阳引潮力起辅助作用。
大潮:农历初一(新月)和十五(满月),日、月、地三者大致在一条直线上,引潮力叠加,形成大潮。
小潮:农历初七、八(上弦月)和廿二、廿三(下弦月),日、月、地三者呈直角,引潮力相互抵消,形成小潮。
◆ (2)潮汐的类型
半日潮:一天中两次涨潮、两次落潮,潮位高度相近(如我国多数沿海地区)。
全日潮:一天中一次涨潮、一次落潮(如南海北部湾)。
混合潮:兼具半日潮和全日潮特征。
◆ (3)钱塘江大潮
钱塘江大潮被誉为"天下第一潮",其形成条件包括:
天体引潮力:农历八月十八前后,日、月、地几乎在同一直线上,引潮力最大。
喇叭口地形:杭州湾口大内小,呈喇叭形,潮水涌入时水位不断抬高。
泥沙淤积:江底泥沙淤积使河床抬高,潮水上涌受阻,形成直立的"水墙"。
季风助力:秋季盛行东南风,风助潮势,加剧潮涌。
▲ 钱塘江大潮壮观景象
◆ (4)潮汐对人类活动的影响
潮汐发电:利用潮位差推动水轮机发电,清洁无污染、可再生。
航运:涨潮时可增加航道水深,利于大型船舶进出港口。
养殖:潮汐带来的营养物质有利于滩涂养殖。
旅游资源:钱塘江观潮等潮汐景观是重要的旅游资源。
▲ 潮汐发电站(浙江温岭江厦潮汐试验电站)
【潮汐发电原理】
在海湾或河口修建堤坝,将海湾与外海隔开,形成水库。涨潮时海水涌入水库,落潮时水库放水入海,水流推动水轮机转动,带动发电机发电。
类型:① 单库单向(涨潮或落潮时单向发电);② 单库双向(涨落潮均可发电);③ 双库双向(两个水库保持水位差,可连续发电)。
我国浙江温岭江厦潮汐试验电站是世界上已建成的较大潮汐电站之一。
◆ 5.3 洋流
洋流是海洋中沿一定方向做大规模、长距离运动的水体。按照性质可分为暖流和寒流两大类。
◆ (1)洋流的分类
分类
概念
对沿岸气候的影响
暖流
从水温高的海区流向水温低的海区(一般由低纬流向高纬)
增温增湿
寒流
从水温低的海区流向水温高的海区(一般由高纬流向低纬)
降温减湿
◆ (2)洋流对气候的影响
暖流对沿岸气候"增温增湿",寒流对沿岸气候"降温减湿"。
北大西洋暖流使西北欧形成温暖湿润的温带海洋性气候,使俄罗斯摩尔曼斯克港成为"终年不冻港"。
秘鲁寒流、澳大利亚西海岸寒流、撒哈拉西海岸加那利寒流等,使沿岸形成热带荒漠气候。
暖流流经的海域多雾(如纽芬兰外海、北海道外海的寒暖流交汇处)。
▲ 世界主要洋流分布示意图
◆ (3)洋流对海洋生物的影响
寒暖流交汇处,海水扰动强烈,下层营养盐类被带到表层,浮游生物大量繁殖,鱼饵丰富,形成著名渔场。
四大渔场:北海道渔场(日本暖流与千岛寒流交汇)、北海渔场(北大西洋暖流与东格陵兰寒流交汇)、纽芬兰渔场(墨西哥湾暖流与拉布拉多寒流交汇)、秘鲁渔场(秘鲁寒流上升流带来营养物质)。
◆ (4)洋流对航海的影响
顺流航行省时省燃料,逆流航行费时费燃料。
寒暖流交汇处多海雾,影响航海安全。
极地寒流携带冰山南下,威胁高纬度航线安全。
◆ (5)洋流对海洋污染的影响
有利:洋流可以加速污染物扩散,加快净化速度。
不利:扩大了污染物的扩散范围,可能造成更大范围的环境污染。
▎六 海水性质和运动对人类活动的综合影响
◆ 6.1 海盐生产(盐场选址)
海盐生产是人类利用海水性质的重要方式。晒盐的原理是利用太阳辐射加热海水,使水分蒸发、盐分结晶析出。
有利条件:
气候条件:晴天多、日照充足、气温高、蒸发旺盛、降水少、多大风(利于蒸发)。
海水条件:海水盐度高。
地形条件:地势平坦开阔、海滩广阔、便于引水晒盐。
▲ 海南莺歌海盐场(我国三大海盐场之一)
【典型案例】
① 海南莺歌海盐场:位于海南岛西南,背山面海,尖峰岭阻挡北方云雨,常年烈日、蒸发旺盛,附近海水含盐度高,适合晒盐。
② 台湾布袋盐场:位于台湾西南沿海,地处夏季风背风坡,全年日照充足、蒸发旺盛、河流注入淡水少、海滩平缓,素有"东南盐仓"之称。
◆ 6.2 海水温度与人类活动
海水温度影响海洋生物的分布(如珊瑚礁分布在热带温暖海域)。
海水温度影响海滨浴场旅游(夏季为旅游旺季)。
海水温度影响海洋运输(高纬海域冬季结冰影响通航)。
海水温差能可用于发电(海洋温差能)。
◆ 6.3 洋流与航海、贸易
历史上航海家利用洋流规律进行远洋航行(如哥伦布、麦哲伦)。
现代航运利用洋流缩短航程、节约燃料。
洋流影响全球热量输送,对全球气候变化有重要调节作用。
▎七 知识小结
【知识框架】
一、海水的性质
1. 温度:从低纬向高纬递减;随深度增加而递减
2. 盐度:副热带最高,赤道和两极较低("马鞍形"分布)
3. 密度:随纬度增高而增大,随深度增加而增大
二、海水的运动
1. 波浪:风力和海底地震等引起,影响海岸地貌和海上活动
2. 潮汐:天体引潮力引起,大潮(初一、十五)、小潮(初七、廿二)
3. 洋流:暖流增温增湿、寒流降温减湿;影响气候、渔业、航运、污染
三、人类活动与海水的关系
1. 盐场选址:气候(蒸发)、海水盐度、地形
2. 潮汐发电:清洁可再生能源
3. 洋流利用:航运、渔业、气候调节
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