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第三节 海-气相互作用
高二年级 人教版 选择性必修一 第四章
教学目标
1.运用图表，说出海一气之间水分和热量交换过程，分析海一气相互作用对全球水热平衡的影响。
2.运用图表，说出厄尔尼诺现象、拉尼娜现象及其命名地点和主要发生时间。
3.结合资料，解释厄尔尼诺现象、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。
海洋与大气之间进行着大量且复杂的物质和能量交换。
①海洋是大气中水汽和热量的最主要来源
②海洋大量吸收大气中的CO2
③海洋向大气提供40%的再生氧气，人们把海洋与森林并称地球的两叶肺。
思考：下图说明海洋与大气之间存在着哪种物质和能量交换？交换形式有哪些？
一、海—气相互作用与全球水热平衡
1、海—气之间的水分交换
大气中87.5%的水汽由海洋提供
海洋是大气中水汽的最主要来源
蒸发
降水
海
洋
大
气
思考：读图说明海洋与大气之间存在着哪些物质和能量交换？交换形式有哪些？
2、海—气之间的热量交换
海洋表层储存了到达地表太阳辐射85%的热量，是大气的主要热量来源
潜热是相变潜热的简称，指单位质量的物质在等温等压情况下，从一个相变化到另一个相吸收或放出的热量。
潜热输送
海
洋
大
气
潜热 长波辐射 传导 对流
风
活动探究1：水量平衡原理
从长期来看，全球水的总量没有什么变化。 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。
1）读图中各个水循环环节，指出哪些环节
表示海—气之间相互作用中的水分交换。
蒸发 降水
2）计算海洋降水量与陆地降水量之和，海洋蒸发量与陆地蒸发量之和。这两个数据的比较，说明了什么问题？
相等
说明海气相互作用使地球上多年平均降水量等于蒸发量，全球总水量不变
3）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。
说明海洋是大气水汽的主要来源。
活动探究1：水量平衡原理
说明来自大陆的径流补充了差额
4）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。
全球:蒸发=降水
海洋:蒸发=径流+降水
陆地:蒸发+径流=降水
全球:蒸发=降水
不同地区：蒸发量不一定等于降水量
活动探究1：水量平衡原理
5）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。
海洋蒸发量增加
大气中水汽增加
陆地降水增加
径流量增加
与之相关的陆地环境发生改变
活动探究1：水量平衡原理
活动探究2：海-气热量输送
1)读图，热带和温带海洋平均每日向大气输送的热量哪里更多？请分析原因。
热带。
原因：纬度不同。热带海洋比温带海洋纬度低，正午太阳高度大，吸收的太阳辐射多，气温高。向大气输送的热量多。
图片来自网络
活动探究2：海-气热量输送
2）20°N～40°N之间的太平洋东西两岸海区，平均每日向大气输送的热量是否相同？40°N～60°N之间呢？分析原因。
20°-40 °N大洋东岸比西岸少，因为东岸受寒流影响，水温较低。西岸受暖流影响，水温较高。
40°-60 °N大洋东岸比西岸多，因为东岸受暖流影响，水温较高。西岸受寒流影响，水温较低。
3.影响海-气间水热交换的因素
低纬海洋向大气输送的热量较多，高纬海洋向大气输送的热量少，是否会使热带气温越来越高，寒带越来越冷？为什么？
大 气
海 洋
大气环流
维持全球水热平衡
维护生态系统平衡
水循环
大洋环流
动能
水
热
相互作用
4.海—气相互作用的意义。
海—气相互作用通过大气环流与大洋环流及水循环过程，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。
活动探究3：分析太平洋中东部海水温度变化对气候的影响
1）下图为正常年份时世界表层洋流分布图（局部），比较A、B两地的水温高
低，并分析分析原因。
A B
活动探究3：分析太平洋中东部海水温度变化对气候的影响
2）在右图中画出AB两地间太平洋上空的热力环流，并判断A、B 两地的降
水特征。
水温低
水温高
A B
正常年份：沃克环流，赤道附近太平洋东部少雨；西部多雨
水温低
水温高
活动探究3：分析太平洋中东部海水温度变化对气候的影响
3）读下图，赤道附近大洋东西两侧的温度跟正常年份比有什么变化？这种变
化对东西太平洋的垂直气流方向及气候会产生什么影响？
水温低
水温高
厄尔尼诺现象：赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高的现象(圣诞节前后)。
东、西部海面的温度差异减小；反沃克环流，赤道附近太平洋东部多雨；西部少雨，
甚至在全球引发更大范围的气候异常。
秘鲁渔场减产
多数科学家认为,东南信风减弱可能是引发厄尔尼诺现象的主要原因。每隔几年,东南信风突然减弱,甚至会转为西风,赤道附近太平洋东岸的冷海水上涌现象消失,赤道逆流增强,温暖的海水被输送到东太平洋,南美洲西岸的寒流被暖流取代,从而形成厄尔尼诺现象。
据此，推测厄尔尼诺年份造成赤道附近太平洋东西两岸气候差异的过程：
低纬信风减弱
赤道逆流增强温暖海水东侧集聚
大洋垂直方向气流东升西沉
水温东高西低
近海面的水平气压
东低西高
东西两岸气候差异
东涝西旱
活动探究3：分析太平洋中东部海水温度变化对气候的影响
4）分析厄尔尼诺现象对我国气候可能带来的影响
①西太平洋水温偏 ，对流 ，夏季台风数量 ；
②我国夏季风 ，锋面雨带偏南，南 北___
③我国冬季风 ，出现 。
低
减弱
减少
减弱
暖冬凉夏
减弱
涝
旱
①对生物的影响：
秘鲁渔场鱼类大量死亡，鸟类死亡或迁徙。渔业减产。
②对气候的影响：
全球：赤道附近东、西部海面的温度差异减小；西部由温润多
雨转变为少雨干旱；东部由干燥少雨变为多雨洪涝。在
全球引发更大范围的气候异常。
我国：登陆我国台风变少;锋面雨带偏南，南涝北旱。大部分
地区易出现暖冬凉夏；
二、厄尔尼诺和拉尼娜现象
1.厄尔尼诺及影响
活动探究3：分析太平洋中东部海水温度变化对气候的影响
5）在下图中，赤道附近大洋东西两侧的温度跟正常年份比有什么变化？这种变化对东西太平洋的垂直气流方向及气候会产生什么影响？
水温更低
拉尼娜现象：赤道附近太平洋中东部海面温度异常降低的现象(厄尔尼诺之后)。
东西两侧温差增大；沃克环流加强，赤道附近太平洋东部更少雨；西部更多雨
水温更高
秘鲁渔场增产
推测拉尼娜年份造成赤道附近太平洋东西两岸气候差异的过程：
低纬信风增强
赤道暖流增强温暖海水西侧集聚
大洋垂直方向气流西升东沉
水温西高东低
近海面的水平气压
西低东高
东西两岸气候差异
西涝东旱
活动探究3：分析太平洋中东部海水温度变化对气候的影响
6）分析拉尼娜现象对我国气候可能带来的影响
①西太平洋水温偏 ，对流 ，夏季台风数量 ；
②我国夏季风 ，锋面雨带偏北，南 北___
③我国冬季风 ，出现 。
高
加强
增多
增强
冷冬热夏
增强
旱
涝
②对气候的影响：
全球：赤道附近东、西部海面的温度差异增大；西部更多雨；
东部更少雨。与厄尔尼诺现象大致相反，但影响程度及
范围较厄尔尼诺现象小。
我国：登陆我国台风变多；锋面雨带偏北，南旱北涝；大部分地
区易出现冷冬热夏。
① 对生物：
秘鲁附近上升流增强，底部营养物质大量上升，浮游生物增加，
鱼类增加，渔业增产。
二、厄尔尼诺和拉尼娜现象
2.拉尼娜现象及影响(厄尔尼诺之后)
海—气相互作用
区域异常
能量交换
水分交换
一般表现
热带太平洋
拉尼娜现象
全球水热平衡
厄尔尼诺现象
影响气候和人类活动
案例1：下图为某科学考察队的考察路线示意图。据此完成下面小题。
1．若船只出发时，A处是夏季(1月)，经过6个月后到达C处，此时C处可能发
生的现象是(　　)
A．海洋向大气补充热量
B．大气向海洋补充热量
C．大气和海洋未发生任何联系
D．此时C处为春季，海洋无法向
大气补充热量
2．船只到达C处时，图中①和②处相
比，海—气相互作用更活跃的是(　　)
A．①处 B．②处 C．①②处相等 D．无法判断
A
B
下图为某科学考察队的考察路线示意图。据此完成下面小题。
3. 海洋向大气输送热量的主要方式是( )
①洋流热量输送
②海气之间对流
③海面长波辐射
④蒸发潜热输送
A. ①② B. ①③
C. ②③ D. ③④
D
案例2：读某海域表层水温距平值(单位:℃)图,完成下列问题。
4.该海域水温分布状况(　　)
A.是大气逆辐射增强造成的
B.导致全球气压带和风带北移
C.可扰乱水热输送和交换
D.导致该海域热量收支平衡
5.受图示海域水温影响(　　)
A.美国西南部降水增多
B.智利北部出现台风活动
C.马来群岛出现持续多雨天气
D.秘鲁渔场鱼产量大幅度增长
C
A
6.图中甲处海域水温(　　)
A.低于-1 ℃
B.高于-1 ℃
C.比多年平均值低1 ℃以上
D.均不正确
C
案例3：秘鲁鲲是一种栖息于秘鲁渔场的小型中上层鱼类，上升流形成的冷水区为其提供了适宜的栖息环境。秘鲁鲲主要被用来制作鱼粉（一种蛋白饲料）。当厄尔尼诺现象发生时，该区域的水温会发生异常变化。读“南美洲附近渔场分布示意图”，回答下列问题。
7．当厄尔尼诺现象发生时，下列现象不可能发生
的是（ ）
A．世界大豆价格上涨
B．当地大量渔民失业
C．食鲲海鸟大量死亡
D．当地鱼粉加工繁忙
8.有经验的渔民会追随鱼群捕捞。当厄尔尼诺现象
发生时，最能反映渔民捕捞秘鲁鲲线路变化的是（ ）
A．向北 B．向南
C．向西 D．原地不动
D
B

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