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4.3海—气相互作用
课堂情境导入
电影《后天》描述的未来世界：全球变暖，北半球冰川融化，地球进入冰川时代，整个纽约陷入冰河的包围中。
运用图表,分析海—气相互作用及其对全球水热平衡的影响。
课 标 要 求
解释厄尔尼诺、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。
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。
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
二、厄尔尼诺和拉尼娜现象
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，该环流称沃克环流。
电影《后天》中的情节离我们生活较远，但在现实中，海水温度异常、极端天气气候事件时有发生，比如厄尔尼诺现象。
赤道附近太平洋中东部海面温度异常升高的现象，称为厄尔尼诺现象。
认识厄尔尼诺和拉尼娜现象
1.厄尔尼诺现象发生时赤道附近太平洋东、西两岸的大气运动状况如何？
赤道附近太平洋东侧由下沉气流转变为上升气流，气候由干燥少雨变为湿润多雨。
赤道附近太平洋西岸由上升气流转变为下沉气流，气候由湿润多雨变为干燥少雨。
冷
暖
厄尔尼诺年份热带太平洋上空的大气热力环流模式
太平洋东岸：上升气流
太平洋西岸：下沉气流
2.厄尔尼诺现象对赤道附近太平洋东、西两岸的气候产生什么影响？
秘鲁洪水
澳洲山火
赤道附近太平洋东岸：洪涝灾害
赤道附近太平洋西岸：干燥，引发山火等灾害
澳大利亚：严重的厄尔尼诺导致澳大利亚经常出现极端沙尘天气。
对秘鲁寒流和秘鲁渔场的影响：秘鲁寒流补偿上升流减弱，使带到海面的营养物质大量减少，鱼类因缺乏饵料而大量死亡，秘鲁沿岸捕鱼量减少。大量死鱼又造成以鱼为食的鸟类大量死亡，从而使南美的重要农业肥料—鸟粪急剧减少，影响农业收成。
夏季：副高偏强，气温偏高，台风少
夏季：多雨洪涝，部分地区夏凉
夏季：少雨干旱
夏季：气温偏低，降水偏多，低温冷害
沿海地区
东北地区
华北地区
长江流域
厄尔尼诺对我国气候的影响
冬季：入侵中国的寒潮偏少，气温偏高，形成暖冬。
1998年长江洪水：1997年至1998年的厄尔尼诺现象，令长江出现大水，东南亚地区发生大规模的森林大火。
2019南方强降水：2019年6月以来，江西南部、华南北部和贵州的累计降水量较常年同期偏多5成至1倍，出现山洪和内涝灾害。
与厄尔尼诺现象相反，拉尼娜现象是指赤道附近中东太平洋海面温度异常降低的现象。
1.拉尼娜发生时，赤道附近太平洋地区东西两侧的大气运动状况如何？对沃克环流有何影响？
冷
暖
赤道附近太平洋东侧盛行下沉气流，赤道附近太平洋西侧盛行上升气流。
东侧的下沉气流和西侧的上升气流增强，导致沃克环流加强。
冷
暖
2.拉尼娜对赤道附近太平洋东西两侧的气候和人类活动有什么影响？
赤道附近太平洋东侧下沉气流增强，气候异常干旱，引发严重的旱灾。
赤道附近太平洋西侧上升气流增强，气候更湿润多雨，甚至引发洪涝灾害。
秘鲁渔场：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。
夏季：副高偏弱，气温偏低，台风多。
夏季：少雨干旱
夏季：降水偏多
夏季：气温偏高，降水偏少。
沿海地区
东北地区
华北地区
长江流域
拉尼娜对我国气候的影响
冬季：入侵中国的寒潮偏多，气温偏低，形成冷冬。
南方出现低温冻雨灾害，农作物减产。
使东亚冬季风变强，冬季较正常年份更冷，常发生雪灾、牲畜冻死，破坏交通、电力等基础设施。
2008年南方大雪：2008年新年的第三天，一场可怕的寒流就袭击我国南方多地，而且这场雪灾的时间非常长，特大雪灾与当时出现的拉尼娜现象有关。
2021年台风：今年以来的气候变化非常的复杂，受拉尼娜现象的影响，西北大西洋海域也并不“太平”。在拉尼娜背景下，出现报复性的台风会偏多，预计有8～10个台风影响海南。
厄尔尼诺
发生的时间地点
形成过程
区域影响
海气相互作用
热量交换
水分交换
大气环流
大洋环流
全球
水热
平衡
途径
发生的时间地点
区域影响
相反
拉尼娜
课堂小结
感谢观看

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