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(共37张PPT)
据国家气候中心观测统计，2023年秋季（9至11月），全国平均气温比常年同期偏高1.1℃，为1961年以来最暖秋季。
1961-2023年秋季全国平均气温历年变化（单位：℃）
第三节 海—气相互作用
课程标准
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，理解海—气水热交换的基本方式与过程。
2．应用图表，了解海—气相互作用对全球水、热平衡的影响。
3．结合真实情境，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,并解释其对全球气候和人类活动的影响。
海 洋
大 气
物质
能量
一、海—气相互作用与水热交换
1、海—气相互作用的概念
一、海—气相互作用与水热交换
2、海—气之间的水分交换
太阳辐射
海水温度升高
海水蒸发
大气降水
水汽凝结
约占地球表面总蒸发量的86%
问题1：影响海—气之间水分交换的因素是什么？
海洋的蒸发量与表层海水温度密切相关：海水温度越高，蒸发量越大。
海洋是大气的主要水源
影响海—气水分交换的因素
纬度
洋流
高纬
低纬
寒流
暖流
水温低，蒸发量小，向大气输送的水分少
水温高，蒸发量大，向大气输送的水分多
（海水温度）
问题2：图中哪些区域海-气之间水分交换活跃？
一、海—气相互作用与水热交换
3、海—气之间的热量交换
太阳辐射
海洋表层存储85%的热量
海洋吸收70%
太阳照大洋
大洋暖大气
长波辐射
海洋向大气输送热量，是大气热量的主要供给者。
大气逆辐射
大气还海洋
传导
对流
潜热输送
影响因素？
表层水温
大气也向海洋输送热量......
据计算，若把全球海洋 100 米厚的水层温度降低 1 ℃，所放出的热量将使大气温度升高 60 ℃。
海洋是大气的主要热源
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，从一个态相变化到另一个态相吸收或放出的热量。
水温高的海区，向大气输送的热量也多。
热带地区海洋面积大，是驱动地球大气系统的主要能量来源地。
世界7月份平均气温分布
8 月份世界海洋表层水温分布
海--气相互作用
海洋对大气温度的影响
海洋对大气温度的影响
海洋上的气温变化有滞后效应
海洋使大气温度变化比较和缓
海水的热容量大于陆地
原
因
表现
北半球最低温
北半球最高温
海洋：2月
陆地：1月
海洋：8月
陆地：7月
沿海地区气温日、年较差小
内陆地区气温日、年较差大
探究:
阿拉伯半岛东面为波斯湾，西面为红海，两地夏季气温常达30℃以上，而索马里沿岸一带的气温,最热季节一般不到25℃ 。赤道以北附近，印度洋表层水温呈现东暖西冷的分布格局，对大气产生了不同程度的热力作用，进而影响到其气压场。
1.波斯湾、红海与索马里沿岸夏季气温存在着显著差异,对此现象进行解释。
2.简要描绘赤道以北附近,印度洋由东到西大气环流系统的剖面结构。
索马里沿岸海域比波斯湾、红海面积广阔,夏季气温受海洋影响大，索马里沿岸夏季有上升补偿流,海洋表层水温较低，受其影响气温降低。
大气通过风作用于海洋
驱动海水运动
把部分能量返给海洋
并使海洋热状况产生再分配
改变海洋对大气的加热作用
大气对海洋的能量输送
一、海—气相互作用与水热交换
4、海—气之间的二氧化碳交换
大气→海洋：
直接溶解
光合作用，固定在生物体内
碳酸盐沉积和有机碳沉积→岩石圈
海洋→大气：
增温释放
生物的呼吸作用和残体分解
碳酸盐释放
......
一、海—气相互作用与水热交换
5、海—气之间的其他交换
海 洋 → 大 气
大 气 → 海 洋
水 的 交 换 方 式
热 量 ( 能 量 ) 的 交 换 方 式
蒸发
降水
潜热输送 、长波辐射
风 力 使 海 水 运 动
一、海—气相互作用与水热交换
二、海—气相互作用与水热平衡
太阳辐射
海水蒸发
大洋暖大气
长波辐射
传导
对流
潜热输送
海洋是大气的主要水源、热源
会海枯吗？
海水温度会一直降低吗？
二、海—气相互作用与水热平衡
1、水量平衡
结合课本P104“全球水量收支”表，总结各区域水量平衡公式：
①全球：
多年平均蒸发量=多年平均径流量
②海洋：
多年平均蒸发量=
多年平均降水量+多年平均入海径流量
③陆地外流区域：
多年平均降水量=
多年平均蒸发量+多年平均径流量
④陆地内流区域：
多年平均蒸发量=多年平均降水量
水循环
如果海洋蒸发量增多或减少，陆地可能发生相应的变化。请利用水量平衡原理加以说明。
蒸发量增多：水汽输送可能增多，降水量增多，径流量增多，可能引发洪涝灾害。
蒸发量减少：水汽输送可能减少，降水量减少，径流量减少，可能导致干旱，引发森林火灾等。
二、海—气相互作用与水热平衡
纬度低于30°N，热量收入多于支出；纬度高于 30°N，热量收入则少于支出，且在极地差值达到最大。
想一想，根据热量收支情况， 赤道会不会越来越热，极地会不会越来越冷？为什么？
通过大洋环流和大气环流将低纬度海区盈余的热量被输送到高纬度海区释放，调节了全球热量平衡。
2、热量平衡
大洋环流把低纬度的多余热量向较高纬度输送；中纬度，海洋会把相当多的热量输送给大气，再由大气环流将热量向更高纬度输送。
大洋环流
大气环流
收入：太阳辐射等
支出：长波辐射、潜热输送（蒸发吸热）等
北半球海洋热量收支随纬度的变化
读“三大洋热量平衡值沿纬度的变化图”,完成下列各题。
(1)赤道和北纬20°之间,____ 洋水温最高,原因是_____ 。
(2)太平洋在_____附近吸热最多,原因是________ 。
(3)大西洋在南北纬40°-50°附近海区热量收支有何不同 为什么
大西洋在40°S-50°S附近海区以吸热为主,热量收入大于热量支出,热量平衡值为正值,原因是南赤道暖流主
印度
赤道
纬度低、太阳辐射强
此海域纬度低,太阳辐射强,加之三面受热带大陆包围,并受暖流影响为主,所以温度最高
要流向北半球,40°S-50°S又以寒流性质的西风漂流影响为主。在40°N-50°N附近海区热量收入远远小于热量支出,热量平衡值为负值,原因是南赤道暖流大部分向北跨赤道加强了墨西哥湾暖流和40°N-50°N附近的北大西洋暖流,使本区海水以放热为主。
不同纬度海洋对大气加热的差异
海洋与陆地对大气加热的差异
高低纬间的
大气环流
海陆间的季风环流
大气环流
密度流
风海流
地转偏向力
大洋环流
水分和热量在不同地区的传输
地球上
水分和热量
的平衡
海—气相互作用促进水热平衡的过程
三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
1、正常年份——
赤道附近太平洋海域的大气环流
赤道附近太平洋海域的大洋环流
三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
1、正常年份——
沃克环流
概念：赤道附近大洋东西两岸之间纬圈热力环流
名字由来：
由英国气象学家沃克在20世纪20年代首先发现
影响
①西岸，上升的暖湿气流带来大量的降水
②东岸，下沉气流使该地干旱少雨，富营养的上升补偿流形成渔场
强弱变化是判断厄尔尼诺与拉尼娜现象发生的重要依据
形成过程
实质→
海气的相互作用（热量交换）
练习：
“沃克环流”是指在正常情况下较干燥的空气在东太平洋较冷的洋面上下沉，然后沿赤道向西运动，成为赤道信风的一部分，当信风到达西太平洋时，受到较暖洋面的影响而上升再向东运行，如此形成了一个封闭的环流（如图）。读图，完成 1～2题。
1. “沃克环流”属于(　 )
A．热力环流
B．三圈环流
C．季风环流
D．大洋洋流
2．在沃克环流的影响下(　 )
A．马来群岛多暴雨和洪涝
B．澳大利亚北部易发生森林火灾
C．美国西部多暴雨和洪涝
D．南美洲西海岸易发生泥石流
A
A
三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
2、异常年份——
厄尔尼诺
拉尼娜
阅读课本P105-108，比较厄尔尼诺和拉尼娜形成过程及影响。
名字来由
西班牙语La Nina，“小女孩”
东南信风
减弱，甚至转为西风
太平洋水温
大洋东岸
大洋西岸
升高
降低
降低
增强
沃克环流的变化？
大洋东岸
大洋西岸
降水减少
降水增加
关联性
影响：
大范围影响气候变化和农业生产，局部出现极端天气。
拉尼娜一般出现在厄尔尼诺年之后
西班牙语 El Ni o，“圣婴”
南赤道暖流
减弱
增强
赤道逆流
增强
减弱
秘鲁寒流
减弱，变性为暖流
增强
升高
太平洋气候
降水减少
降水增加
三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
2、异常年份——
厄尔尼诺
拉尼娜
判断
三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
2、异常年份——
大气运动状况
厄尔尼诺
拉尼娜
厄尔尼诺的影响
2015年，由于厄尔尼诺效应，当年的秘鲁寒流效应被减弱，近海岸地区的气温上升，原来湿冷的云雾化成了超乎寻常的大雨，滋润了已经一百多年没有降水记录的南美洲阿塔卡马沙漠地带。
降水增多
洪涝
水温升高
冷性鱼类减产
鸟类死亡或迁徙
2023年10月31日，澳大利亚新南威尔士州，当地林火肆虐，火光冲天。
2023年8月23日，印尼中爪哇省，孩子们在干旱的稻田中玩耍。受厄尔尼诺现象影响，干旱天气已经持续了3个月。
厄尔尼诺时秘鲁沿岸的死鱼
位于秘鲁的拉戈拉尼娜湖（Lago La Ni a）在2023 年2月24日，水位相对低迷
2023 年3月12日，拉戈拉尼娜湖的水面迅速扩大，显示出当地洪水泛滥的局面。3月23 日，湖水溢流冲毁了附近的一段公路，切断了当地小镇的交通。
对全球气候变化的影响：
(1)东太平洋:冷水性鱼类死亡、鸟类死亡或迁移;中、东太平洋及南美太平洋沿岸国家异常多雨,甚至引起洪涝灾害。
(2)西太平洋:降水减少,造成印度尼西亚、澳大利亚严重干旱。
(3)可以减少二氧化碳释放、延缓全球变暖？
三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
2、异常年份——
厄尔尼诺的影响
东北地区:夏季气温偏低（冷夏），冬季易出现暖冬
华北地区:汛期将雨水偏少，夏季易发生酷暑及干旱
长江流域:降水总体偏多，局部出现可能发生较严重洪涝灾害
沿海地区:台风的登陆个数均会比正常年份偏少
对中国气候的影响：
据统计，1951年至今发生了15次拉尼娜事件。据国家气候中心最新分析，通常发生拉尼娜事件后的冬季（当年12月至次年2月），我国冬季气温异常的主要特征为：全国大部地区气温较常年同期偏低，尤其是华北北部、东北南部、华南大部、西南地区东部和北部、西北地区大部等地。拉尼娜事件发生后我国冬季降水主要表现为：大范围降水偏少，尤其是东北东部、长江中下游沿江、西南地区南部、新疆北部等地；西南地区北部、西北地区东部等地降水偏多。
1951年以来到上世纪80年代中期，拉尼娜事件当年我国冬季气温均为显著偏低，均出现冷冬现象。而在全球变暖的背景下，1986年以来拉尼娜事件当年气温偏高也时有发生，甚至暖冬现象也有出现。
拉尼娜的影响
三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
2、异常年份——
一般认为赤道东太平洋特定区域内海水表层温度连续六个月高出平均值0.5摄氏度以上，即可认为发生了一次厄尔尼诺现象。同理，海温低于平均值0.5摄氏度则为拉尼娜现象。
厄尔尼诺又分为厄尔尼诺现象和厄尔尼诺事件。厄尔尼诺现象是发生在热带太平洋海温异常增暖的一种气候现象，大范围热带太平洋增暖，会造成全球气候的变化，但这个状态要维持3个月以上，才认定是真正发生了厄尔尼诺事件。在厄尔尼诺现象发生后，拉尼娜现象有时会紧随其后。
补充
厄尔尼诺（El Ni o）/拉尼娜（La Ni a）是一种海洋异常现象，随其带来的大气变化称为南方涛动（Southern Oscillation），通常把它们放到一起研究，即为厄尔尼诺与南方涛动（El Ni o and Southern Oscillation，ENSO）。
何为ENSO？
厄尔尼诺（拉尼娜）是赤道中东太平洋地区每隔2-7年发生的海表温度偏高（低）的现象，南方涛动则为厄尔尼诺/拉尼娜发生时，伴随的东西太平洋气压的反位相振荡。
国家气候中心的报告指出，2023年5月起，厄尔尼诺状态已经出现；从5月到11月，关键区海温指数连续6个月超标，一次东部型厄尔尼诺事件已经形成。
NOAA的最新监测数据也显示，11月以来赤道中东太平洋的偏暖态势有增无减，海洋尼诺周指数已接近+2度，这也就意味着，本次厄尔尼诺很有可能超过2009年，成为新世纪以来第二强的厄尔尼诺。
1. 图示时段内，在甲、乙、丙、丁四片海域中，最有利于秘鲁鲲栖息的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
2. 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
3. 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
D
B
D
秘鲁鲲是一种栖息于东南太平洋的小型中上层鱼类，上升流形成的冷水区域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）。下图示意南美西岸某海域某时段表层海水温度分布。当厄尔尼诺现象发生时，该区域水温会有异常变化。据此完成1-3题。
习题：
新闻：厄尔尼诺致温室气体排放量飙升
2014年至2016年促使热带森林释放30亿吨碳
根据一项新的数据分析，2014年至2016年的“厄尔尼诺”气候模式导致全球热带森林释放了30亿吨的碳，这一数值相当于同时期燃烧化石燃料和水泥生产过程中产生的二氧化碳排放量的约20%。
　　用于测量大气中二氧化碳含量的美国宇航局（NASA）轨道碳观测-2（OCO-2）卫星的测量结果表明，厄尔尼诺现象以3种方式促进了碳排放。其中高温和干旱的结合增加了东南亚地区森林火灾的发生数量和严重程度；同时，干旱也阻碍了亚马逊热带雨林的生长，进而减少了其吸收的碳量。而在非洲，升高的气温和接近正常的降雨量结合在一起，增加了森林呼出二氧化碳的速度。
《2016年气候状况》的报告由来自近60个国家的450多名科学家共同完成。报告指出，2016年的热度纪录是长期全球变暖和2016年上半年强厄尔尼诺事件共同作用的结果。厄尔尼诺是太平洋赤道中东部海域水温异常升高引起的一种气候现象，往往会引起全球多个地区气候异常。
　　报告说，2016年大气中二氧化碳、甲烷、一氧化二氮等主要温室气体浓度创历史新高，其中年平均大气二氧化碳浓度达到402.9ppm（1ppm为百万分之一），相比2015年上升3.5ppm，是有记录58年来升幅最大的一次。
无论是厄尔尼诺还是拉尼娜，
我们要积极应对气候变化带来的影响！

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