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第三节　海 气相互作用及其影响
1．能够描述不同区域海气相互作用过程中的水热交换过程。
2．运用图表资料，说明海气相互作用对全球水热平衡的影响。
3．能够根据图文材料解释厄尔尼诺、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。
4．通过对海气相互作用的分析，能够认识到尊重自然规律的重要性。
一、海气相互作用
1．概念：海洋与大气之间的相互联系、相互影响，称作海气相互作用。
2．海洋对大气的作用
(1)提供热能：海洋通过长波辐射和蒸发潜热向大气提供热能。
(2)提供水汽：海洋通过蒸发作用向大气提供水汽。提供水汽的多少主要与水温相关。
(3)调节气温
(4)缓解温室效应
3．大气对海洋的作用
(1)推动海水运动：大气运动能够推动海水运动，影响海水性质。
(2)参与水循环：大气因参与海陆间水循环而影响海水性质。
(3)提供营养元素：大气通过降尘向海洋提供营养元素。
4．海气相互作用对全球水热平衡的影响
(1)促进水平衡
①水循环：主要参与海上内循环和海陆间大循环。
②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。
(2)促进热量平衡：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。
(3)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。这些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。
[图表点拨]　1．教材第86页图4 3 3，该图展示了海气相互作用的模式，由图可知，海洋和大气之间既有能量交换，又有物质交换。
2．教材第87页图4 3 5，该图为全球水平衡示意图。由图可知，陆地年降水量与海洋年降水量之和与陆地年蒸发量与海洋年蒸发量之和相等；海洋年降水量与陆地年径流入海量之和等于海洋年蒸发量，即全球水总量基本不变。
3．教材第88页图4 3 6，该图展示了北半球海洋热量收支随纬度的变化，由图可知，高纬度地区海洋热量支出远大于收入；低纬度地区海洋热量收入远大于支出；中纬度地区海洋热量收支相差不大。全球海洋热量收支基本平衡。
[特别提醒]　热带是海洋与大气相互作用最活跃的地区。原因：①热带约跨47个纬度，获得的太阳辐射多；②热带海洋平均每日向大气输送的热量最多；③热带海区面积大，海水蒸发旺盛，向大气输送的水汽也多。
　20°N～40°N，40°N～60°N，太平洋东、西岸海区输入大气的热量差异，主要受什么因素的影响？
提示：20°N～40°N及太平洋东、西岸海区输入大气的热量差异，主要受洋流因素和大气环流的影响。太平洋东岸海区受寒流及三圈环流影响，西岸海区受暖流及季风环流影响。40°N～60°N亦同理。
二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
1．厄尔尼诺现象
(1)概念：赤道东、中太平洋海水温度持续异常增温的情况。
(2)周期：大约每隔2～7年发生一次，每次持续1～2年，发生年份称为厄尔尼诺年。
(3)影响
地区 影响
赤道东太平洋沿岸地区 降水增加，发生暴雨、洪涝灾害的概率增大
赤道西太平洋沿岸地区 降水减少，出现干旱的概率增大
世界许多地区 出现气候异常甚至发生自然灾害
(4)成因：太平洋上的东南信风异常减弱。
2．拉尼娜现象
(1)概念：赤道东、中太平洋海水温度异常偏低的情况。
(2)影响
地区 影响
赤道东太平洋沿岸地区 降水减少，发生干旱的概率增大
赤道西太平洋沿岸地区 降水增多，出现暴雨、洪水的概率增大
全球 大气环流异常，并对全球范围内的气候产生影响
(3)成因：太平洋上的东南信风异常增强。
[名师点拨]　沃克环流是赤道海洋表面因水温的东西差异而产生的一种热力环流，它是正常情况下产生的热力环流。当沃克环流减弱或消失会产生厄尔尼诺现象，环流增强，会产生拉尼娜现象。与厄尔尼诺现象在赤道附近太平洋两岸地区引发的水旱灾害相比，拉尼娜现象引发的水旱灾害相对较轻。
　判断下列说法的正误。
1．厄尔尼诺现象出现时，南美洲的许多国家可能发生干旱灾害。 (　　)
2．厄尔尼诺现象出现时，澳大利亚和菲律宾可能出现洪涝灾害。 (　　)
3．厄尔尼诺现象出现时，美国加利福尼亚州可能遭遇洪水灾害。 (　　)
4．拉尼娜现象出现时，印度尼西亚雨量剧增。 (　　)
提示：1．×　厄尔尼诺现象出现时，赤道东太平洋沿岸地区往往降水增加，发生暴雨、洪涝灾害的概率增大，因此南美洲的许多国家可能发生洪涝灾害。
2．×　厄尔尼诺现象出现时，赤道西太平洋沿岸地区往往降水减少，出现干旱的概率增大，因此澳大利亚和菲律宾可能出现干旱灾害。
3．×　厄尔尼诺现象出现时，美国加利福尼亚州等地遭遇干旱灾害。
4．√　在拉尼娜现象出现时，赤道西太平洋沿岸地区降水增多，出现暴雨、洪水的概率增大，因此印度尼西亚雨量剧增。
海气相互作用
大气－海洋系统是地球的大气圈与占地球面积71%的海洋相互作用、相互影响构成的系统。海气相互作用的研究分三个方向进行，即大尺度、中尺度、小尺度。以大尺度为重点，即分析大尺度海洋与大气能量交换过程中热力与动力相互作用，研究海洋对大尺度风应力响应，大气对大尺度海洋温度波动响应，海洋对大气变化起着调节与滞缓作用等。在海－气系统中，海洋主要通过向大气输送热量来影响大气运动，大气运动主要向海洋提供能量，改变洋流及重新分配海洋的热含量，两者构成了一个互相制约的体系。
问题1　(综合思维)导致大西洋上南北向大气环流形成的直接因素是什么？
提示：不同纬度海洋对大气加热的差异。
问题2　(综合思维)为什么说大气环流和大洋环流是维持全球水热平衡的基础？
提示：大气环流和大洋环流可以驱动水分和热量在不同地区间传输，从而使地球上的热量和水分保持平衡。
问题3　(综合思维)为何全球的大气环流和大洋环流的运动方向基本相同？
提示：大气运动通过风力吹拂海面，把动能传递给海洋，促使海水运动，海－气通过长期的相互影响，并在地球地转偏向力的影响下，形成了运动方向基本一致的大气环流和大洋环流。
1．影响海气之间水、热交换的因素
2．海气相互作用
(1)海气的物质交换
(2)海气间的能量交换
①动能转换与传输
②势能的转换与传输
3．海气相互作用对全球水热平衡的影响
1．读海气相互作用模式图，完成(1)～(3)题。
(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(　　)
A．① B．②
C．③ D．④
(3)海洋是大气中水汽的主要来源，下列为大气提供水汽最多的是(　　)
A．低纬海区 B．中纬海区
C．高纬海区 D．北冰洋
(1)C　(2)B　(3)A　[第(1)题，海－气相互作用中水分的交换，是通过蒸发、降雨环节实现的。第(2)题，水循环是实现海陆间水平衡的重要途径，其中径流输送环节是海洋水体总量变化不大的主要原因。第(3)题，海水通过蒸发不断向大气输送水汽。低纬海区表层水温高，蒸发量大，向大气提供的水汽最多。]
厄尔尼诺与拉尼娜现象
以往厄尔尼诺一直被认为是一种地区性的现象。随着科学的发展，对厄尔尼诺现象的监测和研究逐渐受到重视。20世纪60年代，科学家发现厄尔尼诺现象与太平洋上大气活动和一些地区的气候异常有着密切的关系。拉尼娜现象常发生于厄尔尼诺现象之后，但也不是每次都这样，厄尔尼诺与拉尼娜现象相互转变需要大约四年的时间。一般来说拉尼娜现象的影响和破坏力没有厄尔尼诺现象严重，对它的研究也不及厄尔尼诺现象多。
问题1　(综合思维、区域认知)拉尼娜现象与厄尔尼诺现象的成因有何不同？
提示：太平洋上空的大气环流叫沃克环流，当沃克环流变弱时，赤道附近表层暖水向东回流，太平洋东部海水变暖，产生厄尔尼诺现象；但当沃克环流变得异常强烈时，就产生拉尼娜现象。
问题2　(区域认知)厄尔尼诺现象对南美洲西岸的降水产生哪些影响？
提示：降水增多，甚至发生洪涝灾害。
问题3　(区域认知)厄尔尼诺现象发生时会对秘鲁渔场产生哪些影响？
提示：厄尔尼诺现象发生时，表层海水增温，上升流减弱，下层海水中的无机盐等营养成分不再涌向海面，导致浮游生物量明显降低，鱼类缺乏饵料，秘鲁渔业大幅减产。
1．沃克环流
沃克环流由英国气象学家沃克首先发现，是赤道海洋表面因水温的东西差异而产生的一种热力环流。它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。
2．厄尔尼诺与拉尼娜现象
厄尔尼诺现象 拉尼娜现象
图示
影响 东南 信风 弱 强
沃克 环流 减弱或消失 增强
洋流 温暖海水从赤道向南流动，迫使秘鲁寒流向西流动；赤道逆流增强 当太平洋东部的秘鲁寒流过于强盛时，冷水沿赤道附近海域向西扩散到更远；赤道逆流减弱
太平洋 水温 太平洋西部水温降低，东部水温增高 太平洋西部水温增高，东部水温降低
天气 气候 西岸的澳大利亚、印度等地出现严重旱灾，东岸荒漠地带暴雨成灾 赤道中、东太平洋海域，海面气压偏高，云量减少；在赤道西太平洋海域，海面气压偏低，对流活动加强，云量增多，降水偏多
生物 太平洋东岸海区水温升高，营养物质减少，浮游生物和鱼类、鸟类死亡 —
关联性 拉尼娜现象一般出现在厄尔尼诺现象之后
2．厄尔尼诺是指赤道附近的信风减弱，使太平洋中东部的海水异常增温的现象。读南太平洋赤道附近厄尔尼诺年和正常年份的海水垂直运动示意图，完成(1)～(2)题。
(1)从图中可以看出(　　)
A．正常年份太平洋东部海区气温较高
B．正常年份澳大利亚东海岸气温较低
C．厄尔尼诺年太平洋西部海区气流下沉
D．厄尔尼诺年南美洲西部海区气流下沉
(2)在厄尔尼诺年，下列事件发生可能性较大的是(　　)
A．南赤道暖流势力加强
B．澳大利亚东部降水增多
C．南美洲西部干旱区出现“绿洲”
D．全球范围内冰川储存量增加
(1)C　(2)C　[第(1)题，读图可知，正常年份大量温暖海水向西流，太平洋东部海区气温较低，西部海区气温较高，即澳大利亚东海岸气温较高，A、B错误；厄尔尼诺年太平洋西部海区气温较低，气流下沉，C正确；厄尔尼诺年南美洲西部海区异常增温，气流上升，D错误。第(2)题，在厄尔尼诺年，信风减弱，南赤道暖流势力减弱，A错误；信风减弱，澳大利亚东部降水减少，B错误；据图可以看出，厄尔尼诺年南美洲西部干旱区降水增加，干旱区可能出现“绿洲”，C正确；全球气温已经上升，厄尔尼诺现象并不能使全球变暖终止，冰川储存量不会增加，D错误。]
1．海洋对大气的作用主要有：海洋通过长波辐射和蒸发潜热向大气提供热能；海洋通过蒸发作用向大气提供水汽；海洋对气温有调节作用；海洋对大气的温室效应有缓解作用。 2．大气对海洋的作用主要有：大气运动能够推动海水运动，影响海水性质；大气因参与海陆间水循环而影响海水性质；大气通过降尘向海洋提供营养元素。 3．海气相互作用促进水平衡和热量平衡。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。 4．厄尔尼诺现象是指赤道东、中太平洋海水温度持续异常增温的情况。大约每隔2～7年发生一次，每次持续1～2年。厄尔尼诺年东南信风减弱，表层暖水向东回流，南美洲西海岸的海水温度升高。 5．拉尼娜现象与厄尔尼诺现象相反，是指赤道东、中太平洋海水温度异常偏低的情况。拉尼娜现象发生时，太平洋上的东南信风异常增强，强大的偏东风把表层暖水向西太平洋输送，表层海水产生强大的离岸漂流，造成东太平洋持续的海水辐散；下层冷海水上泛增多，同时秘鲁寒流也北上补充，导致东太平洋的海面温度大幅降低。
题组1　海气相互作用
海洋和大气之间不断进行着大量的水热交换，对自然环境具有深刻的影响。如图为海气水热交换示意图，其中②表示长波辐射。读图，回答1～2题。
1．图中表示海气相互作用中水分交换的主要环节是(　　)
A．①②　　B．③④　　C．②④　　D．①④
2．海洋向大气输送热量的途径有(　　)
①海水蒸发　②海洋向大气传递动能　③海冰融化　④海面长波辐射
A．①③ B．②④
C．②③ D．①④
1．B　2．D　[第1题，结合图片和材料可知，①为太阳辐射，②为海洋的长波辐射，③为海洋蒸发，④为大气降水。结合所学知识可知，海－气间水分交换是通过蒸发、降水环节实现的，对应图中的③④，B正确。第2题，结合所学知识可知，海水蒸发需要消耗大量的汽化潜热，因此会吸收海洋的一部分热量输送给大气，①正确；海洋向大气传递动能并不涉及热量传送，②错误；海冰融化不会向大气输送热量，③错误；海面长波辐射可以将海洋的热量输送给大气，造成大气升温，④正确。D正确。]
大气环流和大洋环流源源不断地从低纬度向高纬度输送热量。下图表示北半球向北的热量输送随纬度的变化。读图，完成3～4题。
3．引起大气环流和大洋环流输送热量的根本原因是(　　)
A．海陆热力性质差异　　 B．海陆分布和地球运动
C．气压带季节性移动 D．太阳辐射和地球运动
4．曲线①②③代表的热量输送分别是(　　)
A．大气输送、总热量输送、海洋输送
B．海洋输送、总热量输送、大气输送
C．大气输送、海洋输送、总热量输送
D．海洋输送、大气输送、总热量输送
3．D　4．B　[第3题，大气环流和大洋环流形成的原因是全球热量分布不均，太阳辐射的纬度差异是形成热量分布不均的根本原因。另外，地球运动对于大气环流和大洋环流也有一定的影响，如地转偏向力的影响等，故本题正确答案为D。第4题，①在低纬度和高纬度中向北的热量输送都是负值，应是海洋输送。因为，低纬度赤道附近是赤道环流，不向北输送热量；而高纬度部分地区由于受地形的阻挡，洋流向北输入困难。③中纬度地区盛行由低纬吹向高纬的西南风，西南风源源不断地将热量输往高纬度地区，导致这里大气环流向北输送的热量最多，故③为大气输送。②总热量＝大气输送的热量＋大洋输送的热量，由此可知当大气输送的热量和大洋输送的热量为正值时，总热量线高于其他两线；相反，总热量线在两线之间。由此可知②为总热量输送。综上所述，曲线①②③分别表示海洋输送、总热量输送、大气输送，故本题正确答案为B。]
题组2　厄尔尼诺与拉尼娜现象
读图，回答5～6题。
5．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．出现拉尼娜现象
D．南亚稻田出现龟裂
6．不能实现海洋与大气之间能量交换的箭头是(　　)
A．①　　　 B．②
C．③　　　 D．④
5．D　6．A　[第5题，当该环流变弱时，意味着厄尔尼诺现象出现，海－气相互作用发生改变，从而导致全球气候异常。厄尔尼诺年太平洋东岸降水增加；太平洋西岸降水减少，出现干旱的概率增加，南亚位于太平洋西岸附近；厄尔尼诺现象会使秘鲁寒流势力减弱。第6题，箭头①表示高空中大气间热量、水分的传递过程，不参与海洋和大气之间能量的交换。]
[教材活动点拨]
教材P85活动
提示：长春夏季气温比伦敦高，冬季气温比伦敦低，气温年较差大。伦敦受海洋及北大西洋暖流影响，冬季气温相对较高。另外大气环流、海陆位置等也是影响气温的重要因素。伦敦终年受来自海洋的盛行西风影响，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。
教材P87活动
提示：画图略(顺时针)。太平洋西部海域水温高，能为大气提供更多的水汽、热量，其上空的大气参与水循环。
教材P88活动(上)
提示：1．填表略。
2．收入与支出平衡。主要是因为存在海气相互作用，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。
教材P88活动(下)
提示：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°N～90°N地区，海洋热量收入小于热量支出。
2．在地球表面，低纬度地区获得的净辐射能多于高纬度地区，要保持热量平衡，必须有热量从低纬度地区向高纬度地区输送。地球上高低纬度间的热量输送主要是通过大气运动和洋流共同实现的。在0°～30°N地区，海洋输送的热量超过大气输送的热量；在30°N以北地区，大气输送的热量超过海洋输送的热量；在50°N附近，海洋把相当多的热量输送给大气，再由大气环流向更高纬度输送。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。
教材P92活动
提示：依据要求，可以选择海洋对大气的作用、大气对海洋的作用，也可以把这节课的内容(厄尔尼诺和拉尼娜现象)加以整理。
课时分层作业(十七)　海 气相互作用及其影响
海洋与大气之间存在相互作用。据此完成1～2题。
1．下列叙述符合事实的是(　　)
A．海洋通过辐射等形式将热量输送给大气，影响大气环流运动
B．大气通过降水将水分输送给海洋，驱动洋流
C．大气通过对流将臭氧输送给海洋，加重赤潮
D．海洋通过蒸发，将水汽输送给大气，形成信风
2．海洋浮游植物通过光合作用，能够对大气中的二氧化碳浓度进行调节，有人称之为海洋“生物泵”作用，该作用可以(　　)
A．加快洋流流速　　 B．使海水富营养化
C．减轻酸雨污染 D．缓解全球变暖
1．A　2．D　[第1题，海洋通过潜热、长波辐射等形式将热量输送给大气，驱使大气运动，进而影响大气环流，A正确；洋流的成因主要为风力，此外还有海水运动、密度状况等，与降水无关，B错误；赤潮与臭氧无关，C错误；海洋通过蒸发将水汽输送给大气，并不能形成信风，D错误。第2题，海洋浮游植物通过光合作用能够对大气中的二氧化碳浓度进行调节，而二氧化碳是导致全球变暖的主要气体，所以该作用可以缓解全球变暖，D正确；洋流的流速主要与盛行风等因素有关，与海洋浮游植物无关，A错误；海水富营养化主要是由人类向海洋排放含有氮、磷等营养物质的废水引起的，B错误；酸雨主要与人类向大气过量排放酸性气体有关，C错误。]
废油排入海洋形成油膜浮在海面，抑制海水的蒸发，使海面空气变得干燥，同时又减少了海面潜热的转移，导致海水温度变化幅度改变，使海洋调节气温的作用发生改变，产生“海洋沙漠化”效应。据此完成3～4题。
3．海面油膜的存在造成海水温度(　　)
A．日温差减小，年温差减小
B．日温差加大，年温差加大
C．日温差、年温差趋向平稳
D．日温差加大，年温差减小
4．“海洋沙漠化”效应产生的影响是(　　)
A．海洋生物因缺氧而大量死亡
B．使沿岸地区空气湿度加大
C．减轻海洋污染的程度
D．使海面水温降低
3．B　4．A　[第3题，海面油膜的存在，使海水失去了与外界交换的能力，造成海水与外界大气的热交换减少，使海水和海洋上空大气的日温差、年温差均变大，所以油膜会提高海水的日温差和年温差，B正确。第4题，大面积的油膜，使海水和空气隔开，海洋生物因缺氧而大量死亡，A正确；海洋上覆盖的油膜，抑制膜下水分的蒸发，使污染区及其周边地区上空干燥，同时加剧海洋污染的程度，B、C错误；由于油膜覆盖，海水热量难以散失，使海面水温升高，D错误。]
在热带太平洋东岸(南美大陆西岸)和太平洋西岸(澳大利亚东岸)之间存在着一个纬向大气环流系统，被称为“沃克环流”。下图示意“沃克环流”。据此完成5～6题。
5．“沃克环流”中大洋东、西两岸气流垂直运动方向不同的原因是(　　)
①大洋西岸大气受表层暖海水影响大　②大洋西岸纬度较低，气温高　③大洋东岸受陆地干冷气流影响大　④大洋东岸大气受冷海水影响大
A．①③　　B．①④ 　C．②③　　D．②④
6．在甲气流势力较弱的年份(　　)
A．南太平洋暖流势力增强
B．秘鲁渔场渔获量增加
C．澳大利亚东岸易发生火灾
D．印度尼西亚洪涝灾害加剧
5．B　6．C　[第5题，太平洋中低纬大洋东岸为秘鲁寒流，属于上升补偿流，受冷海水影响，气温低，气流垂直下沉，而大洋西岸表层有暖流流经，气温高，气流垂直上升，①④对。大洋东、西岸纬度差别不大，②错。大洋东岸纬度低，受陆地干冷气流影响不大，③错。第6题，由材料可知，图中甲为热带南太平洋东岸和西岸之间的大气环流组成部分，属于低纬环流，因此甲气流形成的风为南半球东南信风，当东南信风势力较弱时，南太平洋暖流势力减弱，秘鲁寒流减弱，海水上升补偿减弱，营养盐类减少，渔获量减少，A、B错；东南信风减弱，澳大利亚东岸降水减少，容易发生火灾，C对；印度尼西亚多发旱灾，D错。]
拉尼娜现象又称为反厄尔尼诺现象。据此完成7～8题。
7．下图中能正确表示拉尼娜现象发生时太平洋赤道地区大气环流的是(　　)
A 　　　　　　　　　　　B
C　　 　　　　　　　　　D
8．拉尼娜现象可能导致(　　)
A．赤道太平洋地区大气环流减弱
B．美洲西海岸干旱加剧
C．赤道西太平洋地区降水减少
D．秘鲁沿岸上升流减弱
7．A　8．B　[第7题，拉尼娜现象出现时，太平洋赤道中东部海区海水温度异常偏低，该处气流下沉；与此相反，太平洋赤道中西部海区海水温度相对较高，气流上升，因此在赤道上空形成顺时针方向的大气环流。第8题，拉尼娜现象出现的原因是太平洋赤道中东部海区海水温度异常偏低，使赤道太平洋地区大气环流增强，A错。美洲西海岸地区冷海水上升增强，干旱加剧，B对。赤道西太平洋地区降水增多，C错。秘鲁沿岸上升流增强，D错。]
下图为1988－2018年渤海曾结冰频率(曾结冰的次数)空间分布。读图，回答9～10题。
9．相较于渤海南部，渤海北部曾结冰频率高的主要原因是(　　)
A．纬度高 B．受陆地影响大
C．海水浅 D．盐度大
10．渤海海面封冻会造成该海域(　　)
A．大气湿度增加 B．反射率减小
C．盐度升高 D．冰面风速减小
9．A　10．C　[第9题，读图可知，相较于渤海南部，渤海北部由于纬度较高，曾结冰频率高，A正确；海水结冰主要是冬季受西伯利亚冷空气影响大，受陆地影响相差不大，B错误；渤海南部和北部海水都比较浅，C错误；渤海湾有多条淡水河注入，盐度相对低，D错误。第10题，渤海海面封冻，阻隔了海水与空气的接触，会造成该海域大气湿度降低，A错误；冰面反射率增大，B错误；海水结冰，盐分析出，会使海水盐度升高，C正确；海面封冻会使该海域摩擦力减小，风速增大，D错误。]
热带印度洋表层海温的持续异常称为印度洋偶极子，其规律与发生在太平洋上的厄尔尼诺、拉尼娜现象类似。当热带印度洋东部表层海温异常变冷时，称为正相位。下图示意正常年份印度洋8月平均海温分布及纬向环流状况。据此完成11～12题。
11．图中甲处表层水温较同纬度海域偏低主要是因为(　　)
A．淡水汇入 B．蒸发吸热
C．纬度较高 D．洋流影响
12．印度洋偶极子正相位期间(　　)
A．非洲东部降水减少
B．甲处沿岸渔业减产
C．澳洲森林火灾减少
D．图示纬向环流加强
11．D　12．B　[第11题，根据图中环流可知，甲处盛行离岸风(偏西风)，形成上升补偿流，深层冷水上泛至表层，使甲处表层水温较同纬度海域偏低。因此主要影响因素是洋流，D正确。第12题，印度洋偶极子正相位发生时，热带印度洋东部表层海温异常变冷，印度洋东岸盛行下沉气流，多晴天，澳洲森林火灾增多，C错误；赤道附近印度洋西部盛行上升气流，降水增多，因此非洲东部降水增多，A错误；甲处水温升高，沿岸渔业减产，B正确；热带印度洋东部表层海温异常变冷，图示纬向环流减弱，D错误。]
13．(16分)阅读图文材料，回答下列问题。
沃克环流是太平洋赤道附近低纬地带的大气热力环流。下图是正常年份沃克环流的垂直大气结构图。
(1)比较图中所示太平洋热带海区正常年份东部与西部表层海水温度的高低，并分析其原因。(4分)
(2)指出图中甲、乙、丙、丁所在海区中，最可能出现大渔场的海区，并分析原因。(4分)
(3)当沃克环流减弱或反向时，热带太平洋表层海水东、西部水温异常，即出现厄尔尼诺现象。指出出现此现象时太平洋东、西部可能出现的异常情况。(8分)
[解析]　第(1)题，结合图示太平洋海域及所学知识分析洋流分布及其对气候的影响。第(2)题，结合洋流分布及其性质可知，丙所在海区有秘鲁寒流流经，该寒流为上升流，为渔场发育提供了条件。第(3)题，当沃克环流减弱或反向时，东澳大利亚暖流和秘鲁寒流势力减弱，从而使太平洋东、西部大气环流异常，产生自然灾害。
[答案]　(1)太平洋东部表层海水温度比西部的低。原因：太平洋东部有(秘鲁)寒流流经，西部有暖流流经。
(2)丙所在海区。原因：丙所在海区表层海水受东南信风影响向西流动，深层海水上升补偿，形成上升补偿流，使海洋底层营养物质上泛，饵料丰富。
(3)澳大利亚东部因干旱频发森林火灾；太平洋西部台风发生次数减少；秘鲁渔场捕鱼量明显减少；太平洋东部易出现洪涝灾害。
19/19第三节　海—气相互作用及其影响
1．能够描述不同区域海气相互作用过程中的水热交换过程。
2．运用图表资料，说明海气相互作用对全球水热平衡的影响。
3．能够根据图文材料解释厄尔尼诺、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。
4．通过对海气相互作用的分析，能够认识到尊重自然规律的重要性。
一、海气相互作用
1．概念：海洋与大气之间的__________、相互影响，称作海气相互作用。
2．海洋对大气的作用
(1)提供热能：海洋通过__________和蒸发潜热向大气提供热能。
(2)提供水汽：海洋通过__________向大气提供水汽。提供水汽的多少主要与__________相关。
(3)调节气温
(4)缓解__________
3．大气对海洋的作用
(1)推动海水运动：__________能够推动海水运动，影响海水性质。
(2)参与水循环：大气因参与__________水循环而影响海水性质。
(3)提供营养元素：大气通过__________向海洋提供营养元素。
4．海气相互作用对全球水热平衡的影响
(1)促进水平衡
①水循环：主要参与__________和海陆间大循环。
②水平衡：地球上多年平均降水量__________多年平均蒸发量，总水量基本不变。
(2)促进热量平衡：高低纬地区间的热量输送主要是通过__________和洋流共同实现的。
(3)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。这些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。
[图表点拨]　1．教材第86页图4 3 3，该图展示了海气相互作用的模式，由图可知，海洋和大气之间既有能量交换，又有物质交换。
2．教材第87页图4 3 5，该图为全球水平衡示意图。由图可知，陆地年降水量与海洋年降水量之和与陆地年蒸发量与海洋年蒸发量之和相等；海洋年降水量与陆地年径流入海量之和等于海洋年蒸发量，即全球水总量基本不变。
3．教材第88页图4 3 6，该图展示了北半球海洋热量收支随纬度的变化，由图可知，高纬度地区海洋热量支出远大于收入；低纬度地区海洋热量收入远大于支出；中纬度地区海洋热量收支相差不大。全球海洋热量收支基本平衡。
[特别提醒]　热带是海洋与大气相互作用最活跃的地区。原因：①热带约跨47个纬度，获得的太阳辐射多；②热带海洋平均每日向大气输送的热量最多；③热带海区面积大，海水蒸发旺盛，向大气输送的水汽也多。
　20°N～40°N，40°N～60°N，太平洋东、西岸海区输入大气的热量差异，主要受什么因素的影响？
二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
1．厄尔尼诺现象
(1)概念：赤道东、中太平洋海水温度持续异常__________的情况。
(2)周期：大约每隔__________年发生一次，每次持续__________年，发生年份称为厄尔尼诺年。
(3)影响
地区 影响
赤道东太平洋沿岸地区 降水增加，发生暴雨、洪涝灾害的概率增大
赤道西太平洋沿岸地区 降水减少，出现干旱的概率增大
世界许多地区 出现__________甚至发生自然灾害
(4)成因：太平洋上的东南信风异常减弱。
2．拉尼娜现象
(1)概念：赤道东、中太平洋__________的情况。
(2)影响
地区 影响
赤道东太平洋沿岸地区 降水__________，发生__________的概率增大
赤道西太平洋沿岸地区 降水__________，出现__________的概率增大
全球 大气环流异常，并对全球范围内的气候产生影响
(3)成因：太平洋上的东南信风异常__________。
[名师点拨]　沃克环流是赤道海洋表面因水温的东西差异而产生的一种热力环流，它是正常情况下产生的热力环流。当沃克环流减弱或消失会产生厄尔尼诺现象，环流增强，会产生拉尼娜现象。与厄尔尼诺现象在赤道附近太平洋两岸地区引发的水旱灾害相比，拉尼娜现象引发的水旱灾害相对较轻。
　判断下列说法的正误。
1．厄尔尼诺现象出现时，南美洲的许多国家可能发生干旱灾害。 (　　)
2．厄尔尼诺现象出现时，澳大利亚和菲律宾可能出现洪涝灾害。 (　　)
3．厄尔尼诺现象出现时，美国加利福尼亚州可能遭遇洪水灾害。 (　　)
4．拉尼娜现象出现时，印度尼西亚雨量剧增。 (　　)
海气相互作用
大气－海洋系统是地球的大气圈与占地球面积71%的海洋相互作用、相互影响构成的系统。海气相互作用的研究分三个方向进行，即大尺度、中尺度、小尺度。以大尺度为重点，即分析大尺度海洋与大气能量交换过程中热力与动力相互作用，研究海洋对大尺度风应力响应，大气对大尺度海洋温度波动响应，海洋对大气变化起着调节与滞缓作用等。在海－气系统中，海洋主要通过向大气输送热量来影响大气运动，大气运动主要向海洋提供能量，改变洋流及重新分配海洋的热含量，两者构成了一个互相制约的体系。
问题1　(综合思维)导致大西洋上南北向大气环流形成的直接因素是什么？
问题2　(综合思维)为什么说大气环流和大洋环流是维持全球水热平衡的基础？
问题3　(综合思维)为何全球的大气环流和大洋环流的运动方向基本相同？
1．影响海气之间水、热交换的因素
2．海气相互作用
(1)海气的物质交换
(2)海气间的能量交换
①动能转换与传输
②势能的转换与传输
3．海气相互作用对全球水热平衡的影响
1．读海气相互作用模式图，完成(1)～(3)题。
(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(　　)
A．① B．②
C．③ D．④
(3)海洋是大气中水汽的主要来源，下列为大气提供水汽最多的是(　　)
A．低纬海区 B．中纬海区
C．高纬海区 D．北冰洋
厄尔尼诺与拉尼娜现象
以往厄尔尼诺一直被认为是一种地区性的现象。随着科学的发展，对厄尔尼诺现象的监测和研究逐渐受到重视。20世纪60年代，科学家发现厄尔尼诺现象与太平洋上大气活动和一些地区的气候异常有着密切的关系。拉尼娜现象常发生于厄尔尼诺现象之后，但也不是每次都这样，厄尔尼诺与拉尼娜现象相互转变需要大约四年的时间。一般来说拉尼娜现象的影响和破坏力没有厄尔尼诺现象严重，对它的研究也不及厄尔尼诺现象多。
问题1　(综合思维、区域认知)拉尼娜现象与厄尔尼诺现象的成因有何不同？
问题2　(区域认知)厄尔尼诺现象对南美洲西岸的降水产生哪些影响？
问题3　(区域认知)厄尔尼诺现象发生时会对秘鲁渔场产生哪些影响？
1．沃克环流
沃克环流由英国气象学家沃克首先发现，是赤道海洋表面因水温的东西差异而产生的一种热力环流。它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。
2．厄尔尼诺与拉尼娜现象
厄尔尼诺现象 拉尼娜现象
图示
影响 东南 信风 弱 强
沃克 环流 减弱或消失 增强
洋流 温暖海水从赤道向南流动，迫使秘鲁寒流向西流动；赤道逆流增强 当太平洋东部的秘鲁寒流过于强盛时，冷水沿赤道附近海域向西扩散到更远；赤道逆流减弱
太平洋 水温 太平洋西部水温降低，东部水温增高 太平洋西部水温增高，东部水温降低
天气 气候 西岸的澳大利亚、印度等地出现严重旱灾，东岸荒漠地带暴雨成灾 赤道中、东太平洋海域，海面气压偏高，云量减少；在赤道西太平洋海域，海面气压偏低，对流活动加强，云量增多，降水偏多
生物 太平洋东岸海区水温升高，营养物质减少，浮游生物和鱼类、鸟类死亡 —
关联性 拉尼娜现象一般出现在厄尔尼诺现象之后
2．厄尔尼诺是指赤道附近的信风减弱，使太平洋中东部的海水异常增温的现象。读南太平洋赤道附近厄尔尼诺年和正常年份的海水垂直运动示意图，完成(1)～(2)题。
(1)从图中可以看出(　　)
A．正常年份太平洋东部海区气温较高
B．正常年份澳大利亚东海岸气温较低
C．厄尔尼诺年太平洋西部海区气流下沉
D．厄尔尼诺年南美洲西部海区气流下沉
(2)在厄尔尼诺年，下列事件发生可能性较大的是(　　)
A．南赤道暖流势力加强
B．澳大利亚东部降水增多
C．南美洲西部干旱区出现“绿洲”
D．全球范围内冰川储存量增加
1．海洋对大气的作用主要有：海洋通过长波辐射和蒸发潜热向大气提供热能；海洋通过蒸发作用向大气提供水汽；海洋对气温有调节作用；海洋对大气的温室效应有缓解作用。 2．大气对海洋的作用主要有：大气运动能够推动海水运动，影响海水性质；大气因参与海陆间水循环而影响海水性质；大气通过降尘向海洋提供营养元素。 3．海气相互作用促进水平衡和热量平衡。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。 4．厄尔尼诺现象是指赤道东、中太平洋海水温度持续异常增温的情况。大约每隔2～7年发生一次，每次持续1～2年。厄尔尼诺年东南信风减弱，表层暖水向东回流，南美洲西海岸的海水温度升高。 5．拉尼娜现象与厄尔尼诺现象相反，是指赤道东、中太平洋海水温度异常偏低的情况。拉尼娜现象发生时，太平洋上的东南信风异常增强，强大的偏东风把表层暖水向西太平洋输送，表层海水产生强大的离岸漂流，造成东太平洋持续的海水辐散；下层冷海水上泛增多，同时秘鲁寒流也北上补充，导致东太平洋的海面温度大幅降低。
题组1　海气相互作用
海洋和大气之间不断进行着大量的水热交换，对自然环境具有深刻的影响。如图为海气水热交换示意图，其中②表示长波辐射。读图，回答1～2题。
1．图中表示海气相互作用中水分交换的主要环节是(　　)
A．①②　　B．③④　　C．②④　　D．①④
2．海洋向大气输送热量的途径有(　　)
①海水蒸发　②海洋向大气传递动能　③海冰融化　④海面长波辐射
A．①③ B．②④
C．②③ D．①④
大气环流和大洋环流源源不断地从低纬度向高纬度输送热量。下图表示北半球向北的热量输送随纬度的变化。读图，完成3～4题。
3．引起大气环流和大洋环流输送热量的根本原因是(　　)
A．海陆热力性质差异　　 B．海陆分布和地球运动
C．气压带季节性移动 D．太阳辐射和地球运动
4．曲线①②③代表的热量输送分别是(　　)
A．大气输送、总热量输送、海洋输送
B．海洋输送、总热量输送、大气输送
C．大气输送、海洋输送、总热量输送
D．海洋输送、大气输送、总热量输送
题组2　厄尔尼诺与拉尼娜现象
读图，回答5～6题。
5．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．出现拉尼娜现象
D．南亚稻田出现龟裂
6．不能实现海洋与大气之间能量交换的箭头是(　　)
A．①　　　 B．②
C．③　　　 D．④
[教材活动点拨]
教材P85活动
提示：长春夏季气温比伦敦高，冬季气温比伦敦低，气温年较差大。伦敦受海洋及北大西洋暖流影响，冬季气温相对较高。另外大气环流、海陆位置等也是影响气温的重要因素。伦敦终年受来自海洋的盛行西风影响，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。
教材P87活动
提示：画图略(顺时针)。太平洋西部海域水温高，能为大气提供更多的水汽、热量，其上空的大气参与水循环。
教材P88活动(上)
提示：1．填表略。
2．收入与支出平衡。主要是因为存在海气相互作用，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。
教材P88活动(下)
提示：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°N～90°N地区，海洋热量收入小于热量支出。
2．在地球表面，低纬度地区获得的净辐射能多于高纬度地区，要保持热量平衡，必须有热量从低纬度地区向高纬度地区输送。地球上高低纬度间的热量输送主要是通过大气运动和洋流共同实现的。在0°～30°N地区，海洋输送的热量超过大气输送的热量；在30°N以北地区，大气输送的热量超过海洋输送的热量；在50°N附近，海洋把相当多的热量输送给大气，再由大气环流向更高纬度输送。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。
教材P92活动
提示：依据要求，可以选择海洋对大气的作用、大气对海洋的作用，也可以把这节课的内容(厄尔尼诺和拉尼娜现象)加以整理。
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