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第三节　海-气相互作用及其影响
第四单元　水体运动的影响
【课标要求】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.运用图表，说出厄尔尼诺现象及其命名地点和主要发生时间。2.运用图表，说出拉尼娜现象及其命名地点和主要发生时间。3.结合景观图等资料，解释厄尔尼诺和拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。据研究，每隔2~7年就会发生一次厄尔尼诺现象，每次厄尔尼诺现象都会给世界带来气候异常。从厄尔尼诺神像的狰狞面目就可以看出人们对此现象的恐惧。
实际上，厄尔尼诺是海洋与大气相互作用的结果。你知道海—气是怎样相互作用的吗？厄尔尼诺对人们的生产、生活产生了什么影响？
【材 料】
【思考】
海洋与大气之间时刻进行着物质和能量交换，两者之间的相互联系、相互影响，称作海一气相互作用，其中的水热交换，对自然环境的影响尤为深刻。
一、海—气相互作用
01
概念
海洋表层储存85%的热量
太阳辐射
长波辐射
海水蒸发
（潜热输送）
人教版（2019）高中地理选择性必修一
1.海—气之间的热量交换
太阳暖海洋
海洋暖大气
①海洋通过长波辐射和潜热向大气提供热能
潜热：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，从一个态相变化到另一个态相吸收或放出的热量。
海水蒸发（吸热）
水汽凝结（放热）
02
海洋对大气的作用
思考：读世界年太阳总辐射量分布图，说出海洋年太阳辐射量的分布规律。分析其分布规律对大气获得海洋能量的多少的影响.
从低纬到高纬的海区，所获得的太阳辐射能量逐渐减少，向大气输送的热量也在减少，所以大气获得海洋能量的多少与纬度密切相关
②海洋通过蒸发作用向大气提供水汽
全球总水量的96%以上赋存于海洋之中
蒸发
大气中86%的水汽量也由海洋提供
思考：海洋通过蒸发作用向大气提供水汽的多少与什么因素相关？是如何影响的？哪些海区的大气湿度较大？
提供水汽的多少主要与水温相关。水温越高，蒸发越旺盛，空气湿度也越大。因此暖流海区和低纬海区相对寒流海区和高纬海区要湿润些。
02
海洋对大气的作用
③海洋对气候有调节作用
海水热容量大，增温、冷却都比陆地慢
长波辐射、潜热
调节大气温度
02
海洋对大气的作用
海洋上空的气温变化滞后于陆地上空
海洋使大气温度的变化比较和缓
海洋最热月为8月，最冷月为2月
海洋气温日较差与年较差都比较小
陆地最热月为7月，最冷月为1月
陆地气温日较差与年较差都比较大
调节强
海洋性气候特征显著
调节弱
大陆性气候特征显著
长春的纬度是44°N，伦敦的纬度是51°N，根据右图说明两地温度的差异，从海—气相互作用角度分析产生温度差异的原因，并思考是否还有其他的原因。
【合作探究1】
【参考】长春夏季气温比伦敦高，冬季气温比伦敦低，气温年较差大。海陆位置因素长春地处内陆，伦敦沿海，伦敦受海洋及北大西洋暖流影响较大，冬季海洋降温慢，暖流增温，所以伦敦气温比长春高；夏季海洋升温慢，陆地升温快，伦敦气温比长春低。受海洋的影响，伦敦温差比长春小。另外大气环流因素，伦敦终年受来自海洋的盛行西风的影响，温度变化小，而长春冬季受来自陆地的冬季风影响气温低，由于距海较远，受陆地比热容小增温快的影响，夏季气温高。
④海洋对大气的温室效应有缓解作用
海洋与森林并称为地球的两叶“肺”
02
海洋对大气的作用
海洋浮游植物
光合作用
向大气提供了40%的再生氧气
海洋中溶解的CO2是大气中C02含量的数十倍，并且海洋通过生物固碳等作用，调节大气中的C02含量，影响着全球气温和大气环流过程
03
大气对海洋的作用
①大气通过风能推动海水运动，影响海水性质。
气流吹拂表层海水运动，形成风海流与风浪
②大气直接参与海陆间水循环，通过降水影响海水性质
大气通过水汽输送、蒸发、降水等环节参与水循环，其中降水的强弱直接影响海水盐度分布
大气云层可减弱海面太阳辐射，影响海面增温，进而影响海水的运动
03
大气对海洋的作用
大气中直径大于10微米的固体颗粒物，能够通过风力等作用进入海洋，使得浮游生物繁盛，从而能固定更多的碳，释放更多的氧
03
大气对海洋的作用
③大气通过降尘向海洋提供营养元素
总结：海-气相互作用
热量储存库
提供热量
海洋是大气中水汽的主要来源
提供水汽
调节气温
缓解温室效应
降
水
推动海水运动
影响海水性质
提供营养元素
海对气
气对海
蒸发
降水
下渗
地表径流
地下径流
高处→低处
降水
水汽输送
91%直接进行海上内循环
水汽输送
9% 的水汽参与海陆间大循环
降水
04
海一气相互作用对全球水热平衡的影响
①促进水平衡
地球上多年平均降水量等于多年平均蒸发量，总水量基本不变
蒸发
世界海洋每年约有45万立方千米海水被蒸发
1.读左图,填写下表。
2.比较收入量和支出量，说明收支数据特点及其原因。
3.计算海洋蒸发量占全球降水量的百分比，说明其意义。
【参考】1.略（根据上图可看出）。
2.收入与支出平衡。主要是因为存在海一气相互作用，存在水循环调节。
3.87.5% 为陆地降水以及各种水体提供丰沛的水源。
思考：海一气相互作用对全球水量有何影响？
【合作探究3】
【合作探究4】
读右图,完成下列任务。
1.分别描述北半球海洋热量收入和热量支出随纬度变化的特点。
2.讨论低纬海区水温不因热量持续盈余而持续增温，高纬海区水温因热量持续亏损而持续降温的原因。
【参考】1.海洋热量的收入，主要是来自太阳辐射；海洋热量的支出，主要是消耗于海水的蒸发。一年中，世界海洋热量的总收入和总支出，基本上是平衡的。但是，各个海区的热量收支并不平衡。在0°—30°N地区，海洋热量收入大于热量支出；在30°N地区，海洋热量收入等于热量支出，热量收支平衡；在30°—90°N地区，海洋热量收入小于热量支出。
②促进热量平衡
在地球表面，低纬度地区获得的净辐射能多高于高纬度地区。地球上高低纬地区间的热量输送主要是通过大气环流和洋流共同实现的。通过海—气的相互作用和对热量的全球输送，地球上的热量得以维持平衡。
04
海一气相互作用对全球水热平衡的影响
04
海一气相互作用对全球水热平衡的影响
不同纬度海洋对大气加热的差异，导致了高低纬之间的大气环流
③海气相互作用形成大气环流和大洋环流
大气环流和洋流，将热量从低纬地区带到高纬地区，将水分从海洋带到陆地，是维持地球水热平衡的基础
04
海一气相互作用对全球水热平衡的影响
由于海洋与陆地的热力性质差异，形成季风环流
③海气相互作用形成大气环流和大洋环流
总结：海-气相互作用对全球水热平衡的影响
不同纬度海洋对大气加热的差异
海洋陆地热力差异
高低纬之间的大气环流
海陆间的季风环流
大气环流
风海流
动能
地转偏向力
密度流
洋流
水分和热量在不同地区传输
全球水热平衡
大气环流与洋流是维持全球水、热平衡的基础
1．构成海—气间热量传输
主要途径的是(　　)
A．①　 B．②
C．③ D．④
2．海洋将热量以_____的形式
传递给大气(　　)
①长波辐射②短波辐射
③潜热释放④潜热吸收
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
读海—气相互作用模式图，完成1～2题。
A
A
课堂练习
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现象，如厄尔尼诺和拉尼娜现象。
读右图,根据热力环流原理，绘制赤道太平洋上空的大气环流示意图。说出太平洋与上空大气的相互关系。
【合作探究2】
正常年份
东太平洋
温度低
西太平洋
温度高
同一水平面产生温度差。画出大气环流？
正常年份
沃克环流
赤道东太平洋：
干旱
大量降水
2.对赤道太平洋东部生物影响：
正常年份
1.沃克环流（顺时针）对气候的影响：
表层海水温度较低,盛行下沉气流，降水较少,气候干旱
表层海水温度较高,盛行上升气流，降水较多气候湿润
赤道西太平洋：
冷海水上泛-→营养物质丰富，浮游生物大量繁殖→鱼类繁盛→鸟类丰富。
读右图,根据热力环流原理，绘制赤道太平洋上空的大气环流示意图。说出太平洋与上空大气的相互关系。
【合作探究2】
【参考】画图如上图(顺时针)。
受信风带影响，赤道太平洋海水形成由东往西的赤道暖流，太平洋西部海域水温比东部高，使西部海域大气上升，近海面形成低气压，高空形成高气压，另外为大气提供更多的水汽、热量。东部海域大气温度低，气体下沉，近海面形成高气压，高空形成低气压。东西部海域的气温差异，加剧其上空大气环流，从而又影响海水运动。
正常年份
三、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。
西太平洋
温度低
东太平洋
温度高
画出大气环流？
非正常年份东南信风减弱推理该海区大气环流及其影响？
1、形成：
厄尔尼诺：赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高的现象。即沃克环流减弱。
东南信风减弱，转为西风，
赤道逆流增强。
赤道附近太平洋东西两侧
表层海水的温度差异减小
沃克环流减弱
圣诞节前后
01
厄尔尼诺现象
沃克环流异常
非正常年份
赤道太平洋东部地区降水增多，引发洪涝灾害。
赤道太平洋西部地区干燥少雨，带来旱灾或森林大火。
东西海面温差减小
厄尔尼诺现象及其影响
厄尔尼诺发生时，赤道附近太平洋海区发生了哪些变化？
1.沃克环流异常对气候的影响：
赤道东太平洋：
赤道西太平洋：
2.对赤道太平洋东部生物影响：
赤道附近海区暖水向南入侵
东南信风减弱
东太平洋沿岸
东太平洋表层水温
海水上升
流
营养物质
鱼类、鸟类
西太平洋表层水温
西太平洋沿岸
赤道逆流
增强
盛行
气流
盛行
气流
升高
上升
暴雨成灾
洪水泛滥
死亡
减少
减弱
干旱少雨
降低
下沉
小结：厄尔尼诺现象及其影响
世界许多地区都会出现气候异常甚至发生自然灾害
秘鲁洪涝灾害
澳大利亚森林火灾
印度尼西亚干旱
厄尔尼诺的出现，使得当地冷水性鱼类因不适应温暖海域的环境而大量死亡，导致以这类鱼为食物的鸟类死亡或迁徙。研究证据表明，厄尔尼诺现象与全球气候变化密切相关，并大范围影响到天气状况和农业生产。
厄尔尼诺现象及其影响
厄尔尼诺现象及其影响
厄尔尼诺现象对全球气候、人们的生产与生活的影响是全球性的。
在厄尔尼诺现象出现时，日本列岛及我国东北地区夏季发生持续低温，有些年份我国大部分地区的降水还有偏少的情况。
西太平洋温度低
（1）西太平洋水温偏 ，对流 ，夏季台风数量 ；
厄尔尼诺现象及其影响
（2）我国冬季风 ，出现 。
（3）我国夏季风 ，雨带盘踞南方，南 北 。
低
减弱
减少
减弱
暖冬
变弱
涝
旱
3.对我国的影响：
西太平洋温度低
东太平洋
温度更低
西太平洋
温度更高
画出大气环流？
非正常年份东南信风加强推理该海区大气环流及其影响？
拉尼娜现象
拉尼娜现象及其影响
赤道西太平洋地区，上升气流加强，沿岸更加湿润。
赤道中、东太平洋地区，下沉气流加强,沿岸更加干旱。
1.赤道太平洋东西部气候:
2.赤道太平洋东部生物分布:
离岸风增强→上升流变强→海洋表层营养物质增多→渔场 增产 → 鸟类变多。
太平洋
(2)影响
地　区 影　　响 太平洋东部 洋流 秘鲁寒流增强,水温更低
气候 降水更少,加剧干旱危害
太平洋西部 洪涝灾害加剧 全球 大气环流异常,并对全球范围内的气候产生影响 沃克环流加强
02
拉尼娜现象
①使东亚冬季风变强，冬季较正常年份更冷，常发生雪灾
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
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（因为西太平洋副热带高压脊变得比正常年份偏强）
3.对我国的影响：
拉尼娜现象及其影响
西部海水温度增高。
加强监测和预报
加强地区与国际间的合作
研究并预测其影响
应对措施
读图,完成第1~2题。
1.从沃克环流的形成看,B处(　　)
①赤道暖流堆积,形成深厚的暖水层
②信风驱使表层海水向西流动,冷海水上涌　
③上空大气膨胀上升　④上空大气收缩下沉
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
2.该热力环流变弱时,下列叙述可信的是(　　)
A.大洋东岸气候更加干旱 B.秘鲁寒流势力增强
C.出现厄尔尼诺现象 D.印度尼西亚多雨
D
C
课堂练习
厄尔尼诺现象和拉尼娜现象是两种相反的海—气相互作用的异常现象。据此回答3～4题。
3．在厄尔尼诺年份，下列现象可能发生的是(　　)
A．秘鲁沿岸更加干旱
B．秘鲁渔场渔获量增加
C．印度尼西亚热带雨林地区易发生火灾
D．澳大利亚东部暴雨成灾
4．关于图中海—气相互作用的结果，叙述正确的是(　　)
A．表层海水运动方向决定着东南信风的强弱
B．厄尔尼诺年份东太平洋海域海水异常降温
C．拉尼娜年份西太平洋海域冷海水上泛增强
D．厄尔尼诺年份洋流运动方向与拉尼娜年份相反
C
D
海—气相互作用
区域异常
海洋对大气的作用
大气对海洋的作用
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
课堂小结
下图为某科学考察队路线示意图。读图，完成1～2题。
1.若船只出发时，A处是1月，经过6个月后到达B处，此时B处可能发生的现象是(　　)
A.海水向大气补充热量
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B处为春季，海洋无法向大气补充热量
▊课堂练习
A
B
下图为某科学考察队路线示意图。读图，完成1～2题。
2.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
解析　第1题，6个月后为7月，是夏季，海洋温度高，海水向大气补充热量。第2题，②处为赤道海域，海水获得的热量较多，海水温度更高；①处为南半球副热带海区，海水温度较②处低，热交换②处更活跃。
▊课堂练习
B
读“海—气相互作用模式图”，完成3～4题。
3．构成海—气间热量传输主要途径的是(　　)
A．① B．② C．③ D．④
4．海洋将热量以________的形式传递给大气(　　)
①长波辐射　②短波辐射　③潜热释放　④潜热吸收
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
▋课堂练习
B
A
▋课堂练习
厄尔尼诺现象和拉尼娜现象是两种相反的海—气相互作用的异常现象。据此回答5～6题。
5．在厄尔尼诺年份，下列现象可能发生的是(　　)
A．秘鲁沿岸更加干旱
B．秘鲁渔场渔获量增加
C．印度尼西亚热带雨林地区易发生火灾
D．澳大利亚东部暴雨成灾
6．关于图中海—气相互作用的结果，叙述正确的是(　　)
A．表层海水运动方向决定着东南信风的强弱
B．厄尔尼诺年份东太平洋海域海水异常降温
C．拉尼娜年份西太平洋海域冷海水上泛增强
D．厄尔尼诺年份洋流运动方向与拉尼娜年份相反
解析：5.C　6.D　第5题，在厄尔尼诺年份，东太平洋海水异常增温，可能发生的是秘鲁沿岸降水增加，气候湿润，A错。水温升高，上升流减弱，秘鲁渔场渔获量减少，B错。印度尼西亚热带雨林地区降水减少，气候干旱，易发生火灾，C对。澳大利亚东部出现旱灾，D错。第6题，东南信风的强弱决定着表层海水运动方向和速度，A错误。厄尔尼诺年份东太平洋海域海水异常增温，B错误。拉尼娜年份东太平洋海域冷海水上泛增强，C错误。厄尔尼诺年份洋流运动方向与拉尼娜年份相反，D正确。
C
D

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