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(共33张PPT)
4.3 海 - 气相互作用
人教版 - 选择性必修1 - 第4章“水的运动”
世界“干极”阿塔卡马沙漠
材料：阿塔卡马沙漠年均降水量约15mm。2024年7月，受厄尔尼诺的影响，当地出现强降雨，导致“开花沙漠”的奇观。据新闻报道，上一次出现该奇观是在2015年。
思考：阿塔卡马沙漠极度干旱的原因是什么？
什么是厄尔尼诺？为什么会引起当地强降雨？
20°S
30°S
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
辽宁大连 · 冬季海浩现象
海浩现象：发生在寒冷季节的海雾现象，本质是暖湿海水蒸发后遇冷空气凝结形成的水雾或冰晶奇观，多出现在冬季清晨的北方沿海地区，属于平流性蒸发雾的一种
定义：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。
海气相互作用
水分交换
热量交换
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
物质交换
海气相互作用
eg：你是风儿我是沙，缠缠绵绵到海洋——“撒哈拉沙尘的跨海之旅”
被信风吹到大西洋上的沙尘
南大西洋浮游植物水华现象
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
能量交换
海气相互作用
eg：白天吹海风，晚上吹陆风
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
水热交换
海气相互作用
水分交换
“水循环”示意图
海洋 → 大气：海洋通过蒸发作用，向大气提供水汽
大气 → 海洋：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
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
水热交换
海气相互作用
水分交换
·水汽可能从哪里来？
大气中约87.5%的水汽都由海洋提供
· 水量收支平衡
在某段时期内，一个地区的水量
收入-支出 = 储水变化量
从长期来看，全球降水量（收）= 蒸发量（支）
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
水热交换
海气相互作用
太阳辐射
蒸发
降水
海洋
海水蒸发使海水失去热量
这些热量随水汽进入大气中
·海洋→大气：
①潜热：（主要途经）
当水汽在适当条件下凝结时
将它从海洋中吸收的热量释放出来
热量交换
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
水热交换
海气相互作用
太阳辐射
海洋
·海洋→大气：
②长波辐射
热量交换
蒸发
降水
长波辐射
传导对流
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
水热交换
海气相互作用
热量交换
大气→海洋：
大气通过风，向海洋传递动能，驱使表层海水运动。
eg：洋流
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
水热交换
海气相互作用对全球水热平衡的影响
北半球海洋热量收支随纬度的变化
思考：根据热量收支情况，为什么低纬度海区温度没有越来越高，高纬度海区温度没有越来越低？
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
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
补充：海洋对大气温度的影响
海气相互作用
海洋对大气温度的调节作用
海洋使大气温度的 变化比较和缓
沿海地区气温日、年较差小
内陆地区气温日、年较差大
海洋上的气温变化有滞后效应
北半球最低温
陆地：1月
海洋：2月
北半球最高温
陆地：7月
海洋：8月
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
补充：海洋对大气温度的影响
海气相互作用
郑州 东京
最冷月均温 1℃ 3.7℃
最热月均温 27.8℃ 25.1℃
气温年较差 26.8℃ 21.4℃
年降水量 631.3mm 1610mm
郑州
(34°37′N，108m)
东京
(35°42′N，37m)
eg：海洋使大气温度的变化比较和缓案例
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
补充：海洋对大气温度的影响
海气相互作用
eg：海洋上的气温变化有滞后效应案例
（2025年江苏卷）济州岛纬度位置与我国秦岭—淮河一线相近。该岛最低月均温为5.1℃，出现在1月，最高月均温为25.4℃，出现在8月。
1. 济州岛最低月均温和最高月均温分别出现在1月和8月，与北半球大陆和海洋并不完全相同，请指出差异并解释其原因。（6分）
答：差异：与北半球大陆相比，济州岛最高月均温月份更晚，与海洋相比，济州岛最低月均温月份更早
原因① 与大陆相比，济州岛夏季受海洋调节作用影响，升温较慢
② 与海洋相比，济州岛气候的大陆性更强，冬季降温更快
过渡特征明显
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
沃克环流
定义：是因赤道附近太平洋东、西部海水温度存在差异，形成的大气热力环流.
水温较高
水温较低
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
沃克环流
活动：结合热力环流原理，绘制大气环流，并说明其对东、西岸气候的影响
海洋
水温较低
水温相对较低，受下沉气流影响，晴朗、较干燥
水温相对较高，受上升气流影响，多雨、较湿润
水温较高
赤道西太平洋
赤道东太平洋
秘鲁寒流
南赤道暖流
沃克环流
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
厄尔尼诺
定义：赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高。
12月25日前后（北半球冬季，南半球夏季），持续时间可达好几个月
发生原因
南北赤道暖流势力↓
秘鲁寒流
势力↓
中东部海水
温度异常升高
发生时间
东南信风减弱
环流模式
沃克环流减弱甚至消失（太平洋海域东西部的水温差异↓）
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
厄尔尼诺
对地理环境的影响
1、对气候的影响（以出现上升气流为例）
赤道西太平洋
海洋
赤道东太平洋
秘鲁寒流
南赤道暖流
水温较低
水温较高
水温相对较高，
受上升气流影响，
多雨、较湿润→洪涝
水温相对较低，
受下沉气流影响，
晴朗、较干燥→旱灾、山火
秘鲁发生洪水
印度尼西亚发生森林大火
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
厄尔尼诺
对地理环境的影响
2、对生物、农业的影响
2023年6月，有人在墨西哥西部沿海地区发现了约300只野生鸟类死亡。据专家推测，最可能的原因是厄尔尼诺现象。他们还指出，在秘鲁和智利的海岸也发现此类海鸟死亡现象。
思考：为什么厄尔尼诺发生可能导致秘鲁等地海鸟死亡？
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
厄尔尼诺
对地理环境的影响
2、对生物、农业的影响
信风减弱
秘鲁沿岸水温异常偏高
鱼类减少
上升补偿流减弱
海底营养物质上泛减少
饵料减少
冷水鱼类大量死亡
厄尔尼诺
以鱼为食物的鸟类死亡或迁徙
南美重要的农业肥料——鸟粪急剧↓，影响农业收成
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
厄尔尼诺
对地理环境的影响
3、对我国的影响
赤道西太平洋海水温度相对偏低
（1）冬季风↓，寒潮天气↓，出现暖冬
减弱了海陆热力性质差异
缩小了海陆间的水平气压差
（2）夏季风↓，锋面雨带推移缓慢，南涝北旱
赤道西太平洋海水温度相对偏低
（3）我国夏季台风数量变少
对流减弱
西太平洋副高比正常年份弱
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
补充：厄尔尼诺 对我国的影响
厄尔尼诺
赤道附近太平洋西部海水温度较低
台风不易形成
足够广阔的热带洋面，这个洋面不仅海水表面温度要高于26.5℃，而且在60米深的一层海水里，水温都要超过这个数值
台风形成的条件之一
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
补充：厄尔尼诺 对我国的影响
厄尔尼诺
赤道附近太平洋西部海水温度较低
台风不易形成
夏季 容易出现北旱南涝，冬季 容易出现暖冬
注：锋面雨带位于西太平洋副热带高压脊线以北5-8个纬度距离处
约4-5月
约6-7月
约7-8月
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
补充：厄尔尼诺 对我国的影响
厄尔尼诺
赤道附近太平洋西部海水温度较低
台风不易形成
夏季 容易出现北旱南涝，冬季 容易出现暖冬
原理
锋面雨带
夏季：
赤道低气压带
上升气流减少
副热带高压带气流减少，位置偏南，雨带偏南
北旱南涝
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
补充：厄尔尼诺 对我国的影响
厄尔尼诺
赤道附近太平洋西部海水温度较低
台风不易形成
夏季 容易出现北旱南涝，冬季 容易出现暖冬
原理
夏季：
赤道低气压带
上升气流减少
副热带高压带气流减少，位置偏南，雨带偏南
北旱南涝
冬季：
1月
温度降低
赤道附近太平洋西部海水温度较低
与西伯利亚高压的气压差减小
水平气压梯度力较小
冬季风势力减弱
北方冷空气南下困难
冬季容易出现暖冬
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
厄尔尼诺是否有积极影响
抑制西北太平洋的台风活动
为干旱的西南部 地区带来丰富降水
抑制林火发生
秘鲁沿海扇贝和虾类数量大幅增加
给秘鲁北部等沙漠地区带来大量降雨
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
厄尔尼诺
扩展：名称由来
“厄尔尼诺”源于西班牙语“El Ni o”，意为“圣婴”。
19世纪初，南美洲厄瓜多尔、秘鲁等国家的渔民们发现，每隔几年，从10月至第二年的3月便会出现一股沿海岸南移的暖流，使表层海水温度明显升高。
“拉尼娜”源于西班牙语“La Ni a”，意为“圣女”
这股暖流一出现，性喜冷水的鱼类就会大量死亡，使渔民们渔获减少。由于这种现象最严重时往往在圣诞节前后，于是遭受天灾而又无可奈何的渔民便将其称为上帝之子——圣婴。
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
拉尼娜
定义：赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常降低。
一般发生在厄尔尼诺现象之后，和厄尔尼诺交替循环
发生原因
南北赤道暖流势力↑
秘鲁寒流
势力↑
中东部海水
温度异常降低
发生时间
东南信风增强
环流模式
沃克环流加强（太平洋海域东西部的水温差异↑）
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
拉尼娜
对地理环境的影响
1、对气候的影响
赤道西太平洋：水温相对较高，受上升气流影响，降水↑，更易发生洪涝
赤道东太平洋：水温相对较低，受下沉气流影响，降水↓，更干旱
2、对生物、农业的影响
赤道东太平洋：渔场增产，鸟类↑，鸟粪↑，土地肥力↑
3、对我国的影响
冬季风↑，寒潮天气↑，冷冬
夏季风↑，锋面雨带推移快，北涝南旱
夏季台风数量↑
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
总结
图示 赤道太平洋 表层海水温度 大气环流 沿岸气候
沃克环流 东低西高 东侧下沉 西侧上升 —— 东侧少雨
西侧湿润
厄尔尼诺 中、东部异常升高 东侧下沉减弱甚至上升 西侧下沉 沃克环流减弱甚至逆转 东涝西旱
拉尼娜 中、东部异常降低 东侧下沉增强 西侧上升增强 沃克环流增强 东旱西涝
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
巩固提升
（2023年北京卷）暴雨引发的洪水携带泥沙进入湖泊后，沉积形成砂质纹层。某地湖泊中砂质纹层出现频次与厄尔尼诺事件频次正相关。推算的厄尔尼诺事件频次如图所示。
1. 由图可知（ ）
A. 距今1200年左右该地气候较稳定
B. 距今3500年该地河流侵蚀作用强
C. 厄尔尼诺事件导致该地暴雨频发
D. 全球气温下降引发厄尔尼诺现象
C
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
巩固提升
（2023年北京卷）暴雨引发的洪水携带泥沙进入湖泊后，沉积形成砂质纹层。某地湖泊中砂质纹层出现频次与厄尔尼诺事件频次正相关。推算的厄尔尼诺事件频次如图所示。
2. 该地最可能位于（ ）
A. 印度洋沿岸 B. 大西洋西岸
C. 亚欧大陆东部 D. 南美洲西部
D
海-气相互作用与全球水热平衡
厄尔尼诺和拉尼娜现象
巩固提升
（2022年湖北卷）智利竹荚鱼是世界上主要的海洋经济鱼种之一，广泛分布于南太平洋水域。图示意智利竹荚鱼洄游路线。
1. 与正常年份相比，该海域幼鱼的活动范围（ ）
①厄尔尼诺年，向南偏移
②厄尔尼诺年，向北偏移
③拉尼娜年，向南偏移
④拉尼娜年，向北偏移
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
B

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