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海-气相互作用
第四章第三节
目录
CONTENT
一、海—气相互作用与全球水热平衡
二、厄尔尼诺和拉尼娜现象
课程标准
STANDARD
1.运用图表，分析海-气相互作用对全球水热平衡的影响；
2.解释厄尔尼诺、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。
导入：
位于智利的阿塔卡马沙漠，号称世界“干极”，年降水量不足1毫米，但在2015年却下了一场暴雨，一夜之间，蛰伏在沙漠的植物种子把地狱般的沙漠变成鲜花盛开的天堂，这是怎么回事呢？
这一年的厄尔尼诺事件特别明显，导致了阿塔卡马沙漠的暴雨形成，那厄尔尼诺又是什么呢？
阿塔卡马沙漠花海
一、海—气相互作用与全球水热平衡
海-气相互作用指海洋与大气之间进行着大量且复杂的物质和能量交换。
蒸发
降水
太阳辐射
水交换
思考：哪个纬度海区水交换量比较大？
低纬地区
海—气相互作用与水热交换
海洋通过蒸发作用，向大气提供水汽，大气中的水汽在适当条件下凝结，以降水的形式返回海洋。
海洋是大气中水汽的主要来源。
热交换
海水吸收太阳辐射而增温。增温的海水通过传导、对流等方式加热近海面大气，并通过长波辐射的形式将热量传递给大气，为大气提供能量，驱使大气运动。
海水的蒸发使海水失去热量，这些热量随水汽进入大气中。当水汽凝结时，将它从海洋吸收的热量释放出来，这是海-气热量输送的主要途径。
太阳辐射
长波辐射
传导对流
凝结放热
海-气相互作用指海洋与大气之间进行着大量且复杂的物质和能量交换。
海—气相互作用与水热交换
大气主要通过风向海洋传递动能，驱使表层海水运动。
例如海浪，南北赤道暖流是信风吹拂形成的。
海-气相互作用指海洋与大气之间进行着大量且复杂的物质和能量交换。
海—气相互作用与水热交换
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-气相互作用指海洋与大气之间进行着大量且复杂的物质和能量交换。
海—气相互作用与水热交换
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。
水量平衡原理：储水量变化=水量收入—水量支出
海—气相互作用与水热交换
海洋水平衡
径流
降水
蒸发
水量平衡原理:储水量变化=降水量+径流量-蒸发量
海—气相互作用与水热交换
外流区水平衡
储水量变化=降水量-径流量-蒸发量
降水
蒸发
径流
如果储水量变化为零，也可以表示：
降水量=径流量+蒸发量
水量平衡原理:储水量变化=降水量-径流量-蒸发量
海—气相互作用与水热交换
储水量变化=降水量-径流量
内流区水平衡
蒸发
降水
如果储水量变化为零，也可以表示：
降水量=蒸发量
水量平衡原理:储水量变化=降水量-径流量
海—气相互作用与水热交换
除水热交换外，海—气间还存在气体和固体物质的交换。气体交换中以二氧化碳的交换最为重要。在全球碳循环系统中，海洋的作用比陆地重要。大气中的二氧化碳，除少量被陆地植物通过光合作用吸收外，绝大部分通过海洋的物理—生化过程被同化吸收，并以固态碳的方式向海洋深部转移。
知识拓展——海洋与大气中的二氧化碳
知识拓展——海洋与大气中的二氧化碳
如果地球表面温度增高，海水温度会随之上升，二氧化碳在海水中的溶解度减小，那么将有更多的二氧化碳返回到大气中。目前，海洋中溶解的二氧化碳，要比大气中的二氧化碳的含量高60倍。因此，海水温度继续上升，对地球将是潜在的巨大威胁。
1.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。
2.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。
陆地为72，海洋为505，海洋为大气水汽的主要来源。
蒸发大于降水47，有大陆径流补充。
活动
3.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。
如果海洋蒸发量增加，水汽会增多，陆地降水会增加，径流会增加；如果海洋蒸发量减少，水汽会减少，陆地降水会减少，径流减少。
活动
1．盐湖面积多年稳定，表明该流域的多年平均实际蒸发量( )
A．远大于2000毫米
B．约为2000毫米
C．约为210毫米
D．远小于210毫米
下图示意我国西北某闭合流域的剖面。该流域气候较干，年均降水量仅为210毫米，但湖面年蒸发量可达2000毫米，湖水浅，盐度饱和，水下已形成较厚盐层，据此完成。
C
北半球海洋热量收支随纬度的变化
0°
20°
40°
60°
80°
400
800
1200
1600
辐射热量/【焦/（米 ·天）】
90°N
读图，北半球海洋热量收入大于支出的区域是哪里？支出大于收入的是哪里？
赤道会不会越来越热，极地会不会越来越冷？为什么？
纬度低于30度地区热量收入多于支出；纬度高于30度地区热量收入少于支出。
不会。大气环流与大洋环流会将高低纬之间的热量进行交换，从而实现全球的热量平衡。
收入
支出
活动
二、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。
极端天气事件
正常年份，赤道附近太平洋中东部表层海水温度较低，大气较稳定，气流下沉；西部海水温度较高，气流上升。
有些年份，赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高，这种现象被称为厄尔尼诺现象。
厄尔尼诺现象
厄尔尼诺发生后，赤道附近太平洋地区东、西部海面的温度差异减小。
厄尔尼诺发生过程及影响
赤道附近太平洋东部——下沉气流减弱或消失，甚至出现上升气流——多雨
赤道附近太平洋西部——上升气流减弱或消失——干燥少雨
厄尔尼诺发生过程及影响
印尼山火
赤道附近太平洋东部——洪涝灾害
赤道附近太平洋西部——旱灾，引发火灾等
厄尔尼诺发生过程及影响
秘鲁洪水
秘鲁渔场——上升流减弱，渔业减产
我国——暖冬、南方洪涝、台风减少等
厄尔尼诺现象还与更大范围的气候异常现象呈现出一定的相关性
厄尔尼诺发生过程及影响
秘
鲁
太平洋
秘鲁寒流
洪涝
秘鲁渔场
拉尼娜现象
与厄尔尼诺现象相反
赤道附近中东太平洋海面温度异常降低的现象
称之为拉尼娜现象
正常情况下，赤道附近太平洋东岸和西岸海水温度存在差异，从而在上空形成大气热力环流。下图示意正常年份热带太平洋上空东西方向的大气热力环流。
1.在图中用箭头表示大气运动方向，使之形成环流圈。
2.如果赤道附近太平洋东岸海水温度下降，说明其对环流的影响。
会导致赤道附近太平洋东西两岸温差加大，环流增强。
活动
正常情况下，赤道附近太平洋东岸和西岸海水温度存在差异，从而在上空形成大气热力环流。下图示意正常年份热带太平洋上空东西方向的大气热力环流。
3.说明环流的变化对赤道附近太平洋东、西岸气候的影响。
赤道附近太平洋东岸降水会进一步减少，更加干旱；而西岸降水会进一步加强，容易发生洪涝灾害。
活动
正常情况下，赤道附近太平洋东岸和西岸海水温度存在差异，从而在上空形成大气热力环流。下图示意正常年份热带太平洋上空东西方向的大气热力环流。
4.指出拉尼娜现象对我国的影响及秘鲁渔场中鱼类原适宜的生存区域会向那边移动。
我国台风多发，北方涝灾易发、冬季更加严寒；秘鲁渔场中鱼类会向北移动。
活动
海—气相互作用
厄尔尼诺与拉尼娜现象
水热交换
水热平衡
通过蒸发、降水等实现水交换
通过蒸发、传导、对流等实现热交换
通过水循环实现水平衡
通过大气环流、大洋环流实现全球热平衡
现象—赤道附近太平洋东岸海水温度异常升高或降低
影响—影响全球气候、渔业发展等
小结
1.图中表示海—气相互作用中水分交换的是(　　)
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
2.海洋是陆地降水的主要水汽来源，但从长远看，海洋水体总量变化不大，主要得益于过程(　　)
A.① B.②
C.③ D.④
读海 —气相互作用模式图，完成各题。
C
B
云
3.海洋是大气中水汽的主要来源，下列海域为大气提供的水汽最多的是(　　)
A.低纬 B.中纬
C.高纬 D.北冰洋
4.在全球水循环和水平衡中，向大气输送水汽的基础是(　　)
A.① B.②
C.③ D.④
读海 —气相互作用模式图，完成各题。
A
C
云
5．形成年蒸发量高值区的原因是该海域（ ）
A．海水流动快
B．有暖流经过
C．太阳辐射强
D．靠近陆地
图5示意我国近海海面年蒸发量的分布。部分海域蒸发强烈，出现了年蒸发量大于2000毫米的高值区。据此完成下题。
B
6．年蒸发量高值区海域冬季海面蒸发更强，最主要的原因是该海域冬季（ ）
A．降水少
B．辐射强
C．海气温差大
D．风力强
C
图5示意我国近海海面年蒸发量的分布。部分海域蒸发强烈，出现了年蒸发量大于2000毫米的高值区。据此完成下题。

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