资源简介 (共63张PPT)湘教版 · 必修一 · 第四章 · 第二节海水的性质和运动运用图表等资料,说明海水性质和运动对人类活动的影响课程标准学习目标区域认知: 结合区域图文资料,说明区域内海水温度、盐度、密度的分布特点,并结合区域特征分析其影响因素。综合思维:通过图表、文字等材料,分析海水的性质(温度、盐度、密度等)分布规律及其影响。知道海水运动的基本形式、成因及影响。地理实践力:了解海洋对人类的重要意义,学会关注海洋污染和海洋生态破坏等问题。人地协调观:树立正确的海洋观,保护海洋环境,促进人地协调。雪龙2号极地考察船雪龙2号是全球第一艘采用船艏、船艉双向破冰技术的极地科考破冰船,能够在1.5米厚冰环境中连续破冰航行,填补了中国在极地科考重大装备领域的空白。和平方舟号医院船和平方舟号医院船,是中国专门为海上医疗救护“量身定做”的专业大型医院船,舰名“岱山岛”号,舷号866你认为和平方舟号医院船是否也应该具备破冰功能?不同海域水温差异明显,高纬度海区水温低,常有冰川漂浮,极地科考船必须具备破冰功能。中低纬海区水温常年高于0℃,基本不受冰川威胁。物理性质化学性质盐度温度、密度海水的性质海水温度太阳辐射海水蒸发热量来源热量支出概念海水的温度反映海水的冷热状况,它主要取决于海洋热量的收支情况,海洋学上一般用摄氏度(°C)来表示海水温度。海水温度 最高温 最低温 影响因素日变化 14~15时 日出前后 太阳辐射海水热力性质年变化 北半球 8月 2月 南半球 2月 8月 太平洋海区表层海水温度分布图2月8月描述2月、8月世界海洋表层水温差异,并分析影响因素。时间分布:同一海区表层海水,夏季高,冬季低影响因素:太阳辐射的季节变化40°N10℃15~20℃探究海水温度的分布规律(时间分布)活动一40°S8月份世界海洋表层水温的分布有何特点?形成这些特点的主要原因是 分布规律1:①表层水温由低纬向高纬递减;主要原因:太阳辐射由低纬向高纬逐渐递减温度/°C纬度探究海水温度的分布规律(空间分布——水平分布)活动二8月份世界海洋表层水温的分布比较大洋东西岸两海域水温的差异,并说出影响因素。8月份世界海洋表层水温的分布BA分布规律2:同一纬度,②中低纬海区大洋西岸水温高于大洋东岸。③中高纬海区大洋西岸水温低于大洋东岸。影响因素:洋流暖流流经,水温较高;寒流流经,水温较低探究海水温度的分布规律(空间分布——水平分布)活动二DCA'AB'B洋流流经不同海域海水表面的等温线分布图8月份世界海洋表层水温分布探究海水温度的分布规律(空间分布——水平分布)活动三太平洋、印度洋、大西洋表层年平均水温为 17.4 ℃。其中,太平洋最高,为19.1 ℃;印度洋居中,为 17.0 ℃;大西洋最低,为 16.9 ℃。比较三大洋热带和副热带海域面积、海洋开敞程度等,讨论导致三大洋表层年平均水温差异的主要原因。太平洋表层水温最高。因为它的热带和副热带的面积宽广,北部地形封闭,仅有狭窄的白令海峡与北冰洋相接,北冰洋冷水对太平洋表层水温影响较小。印度洋热带和副热带水域较为狭窄,广大水域在南半球且地形开敞。以整个大洋来看,太平洋海面年平均温度要高于印度洋。大西洋南北地形开敞,受极地水域的冷水和浮冰影响明显,因而其表层水温低于太平洋和印度洋。8月份世界海洋表层水温分布探究海水温度的分布规律(空间分布——水平分布)活动三影响因素:海陆分布南半球海洋面积广阔,南极每年有大量的浮冰进入南半球的海域,使南半球中高纬度的海水温度降低;北半球陆地面积广,陆地阻碍了北冰洋冷水的流入,因而中高纬度的水温较高。太平洋、印度洋、大西洋表层年平均水温为 17.4 ℃。其中,太平洋最高,为19.1 ℃;印度洋居中,为 17.0 ℃;大西洋最低,为 16.9 ℃。下图中甲、乙、丙三个观测站各自的纬度位置不同,表层水温在17℃至27℃之间不等。读图,完成相关任务。探究海水温度的分布规律(空间分布——垂直分布)活动四1. 按表层水温和纬度位置由高到低的顺序,对甲乙丙三个观测站排序,并说明理由。纬度位置由高到低:丙、乙、甲在相同经度位置的海域,纬度越高,海洋表层水温越低。表层水温由高到低:甲、乙、丙探究海水温度的分布规律(空间分布——垂直分布)活动四自表层向深层大体上呈不均匀递减趋势,1000米以内变化较明显,1000~2000米变化较小,2000米以下保持低温状态。2. 据图描述海水温度的垂向变化特点。分布规律:探究海水温度的分布规律(空间分布——垂直分布)活动四3、三个观测站的表层水温差异大,但是深度1000米以上的深层海水,水温随深度变化不大,经常保持着低温状况。想一想,这是为什么?三个观测站的表层水温差异较大,是因为纬度不同得到的太阳辐射不同。但是海水的热导率低,水温随深度增加而显著递减,1000米以下的海水受表层海水的影响越来越小。深层海水几乎不受太阳辐射影响,也无法和表层海水形成对流交换热量。表层海水受太阳辐射影响大,深层海水受太阳辐射影响小。海水导热率低,导致太阳辐射热量集中储存于海洋表层,水温自表层向深层大体上呈不均匀递减的趋势。海水温度垂直变化在表层区,水温基本上趋向于均匀分布;在温跃层,水温随深度的增加而显著降低;在深水区,水温受外界的影响较小,变化缓慢,温度偏低。温跃层深水区温跃层:水温在垂直上存在显著差异的水层探究海水温度的分布规律(空间分布——垂直分布)活动四影响因素:深度特殊海区:水温随深度增加而缓升(逆温) 地热作用海水温度对地理环境的影响①调节大气温度夏季海水增温慢于大气,会使沿海地区升温变缓;冬季海水降温慢于大气,会使沿海地区降温变缓。(1)影响气候海水比热容大于陆地,温度变化幅度较小,减小温度的季节变化和日变化幅度。世界大洋7月表层海水温度分布世界大洋1月表层海水温度分布②表层海水温度升高,引发气象灾害(大西洋飓风发生的频率显著上升)飓风海水温度对地理环境的影响海洋生物垂直分布图沙丁鱼洄游路线示意图(2)影响海洋生物和渔业活动深度:深度越深,海洋生物的种类和数量越少;季节:海水温度温变化导致某些海洋生物发生季节性游动;纬度:纬度不同,海水温度不同,海洋生物的类型不同①影响生物多样性②影响生物分布全球范围内海水温度明显提高,致使浮游生物数量显著下降水温上升导致珊瑚礁退化海水温度对地理环境的影响(3)影响海洋运输纬度较高的海域,海水有结冰期,通航时间较短,在冰封海域航行需要装备破冰设施。“雪龙”号和“雪龙2号”极地科考船/破冰船海水巨大的垂直温差也可以为人类所利用。海水的垂直温差可以转化成电能,是一种新型的水力发电方式。1、人们可以利用表层海水的热量将沸点较低的氨加热成蒸汽2、以带动涡轮机发电3,再通过底层的冷海水4.使氨重新冷却成为液体,再次循环(4)海水温差能发电海水温度对地理环境的影响影响因素太阳辐射大气运动海水运动海陆分布分布规律海水温度影响人类活动影响气候海洋运输海洋生物温差能发电时间分布空间分布深 度来源地壳岩石风化产物及火山喷出物、河流向海洋输送的溶解盐。指溶解于海水中的盐类物质与海水质量的比值,用单位质量海水中所含盐类物质的质量来量度。世界海洋的平均盐度约为35‰海水盐度海水是一种混合水溶液,主要由水、无机盐、有机物和悬浮物组成海水为什么又咸又苦?海水盐度的分布规律 空间分布——水平分布123赤道附近降水丰沛,降水量大于蒸发量,盐度稍低副热带海区降水少,蒸发量大于降水量,盐度较高高纬度海区温度低,蒸发量小,加之反复结冰、融冰,盐度偏低大尺度上(外海、大洋):世界海洋表层盐度自南北半球的副热带海区向两侧的高纬度、低纬度海区递减影响因素:①蒸发量 ②降水量为什么同是纬度50°~60°的海区,南北半球表层的盐度不一致?北半球50°~60°海区有大陆淡水大量注入,南半球50°~60°基本上全是海洋。影响因素:③入海径流量海水盐度的分布规律 空间分布——水平分布小尺度上:河流入海口区的盐度低于周围的海区8月份世界海洋表层盐度分布试从纬度位置、气候特点、淡水汇入情况、海区形状等角度,分析两者盐度差异显著的原因。海水盐度的分布规律 空间分布——水平分布世界海洋的平均盐度约为35‰;降水较多,纬度较高,气温较低,蒸发量小,降水量大于蒸发量;沿岸河流众多,有大量淡水汇入;海域狭小且相对封闭,与大洋海水交换少;位于副热带海区,降水少,蒸发旺盛,蒸发量大于降水量;沿岸多沙漠,几乎没有淡水汇入;海域较封闭,与大洋海水交换少;影响因素:④海域开敞程度波罗的海是世界上盐度最低的海区,盐度低于10‰;红海是世界上盐度最高的海区,盐度超过40‰;海水盐度的分布规律 空间分布——水平分布12小尺度上:暖流温度较高,蒸发较强,盐度较周围高寒流温度较低,蒸发较弱,盐度较周围低影响因素:⑤洋流影响海水盐度水平分布的主要因素在外海或大洋:(1)海水的温度越高,能够溶解的盐分就越多,盐度就越高;(2)蒸发量越大、降水量稀少的海域,盐度越高;(3)淡水河流注入的海域,盐度越低(稀释作用);(4)洋流:暖流经过盐度较周围高,寒流经过盐度较周围低;(5)海区封闭度:封闭度越强,与附近海区海水的交换量越少,盐度会趋于更高或更低;(6)结冰和融冰:结冰会导致冰下海水盐度升高,融冰会导致冰下海水盐度降低。知识梳理海水盐度的分布规律 空间分布——水平分布不同纬度海区海水盐度随深度的变化示意图浅表层盐度比较均匀;随着深度增加,盐度会发生显著变化;到一定深度,盐度又近似均匀分布;中低纬度,海水盐度随着深度的增加而降低;高纬度海区,海水盐度随着深度的增加而升高;盐跃层:海水盐度随深度发生显著变化海水盐度的分布规律 空间分布——垂直分布世界不同纬度海区海水盐度随深度的变化规律是什么?1.读图4-12、图4-17 思考,Argo 全球海洋观测网将观测范围设定为自海面到水深2 000 米,其主要原因是什么?海水温度和盐度从海平面到2000米以内变化较为明显,2000米以下温度、盐度变化较小,则保持较为稳定的状态。2.与传统方式相比,应用卫星遥感技术观测海水盐度有哪些优势?观测的范围大、精度高;获取信息速度快、周期短,受自然条件影响较小。P105活动长芦盐场淮北盐场布袋盐场莺歌海盐场海水盐度对人类活动的影响海水是盐的“故乡”。海水中所含的盐类物质数量巨大,如果把世界上海水中的盐都分离出来,平铺在陆地上,可使全球陆地平均高度增加153米。利用海水晒盐,是人类利用海洋资源的重要方式。(1)地形:地形平坦开阔,有利于盐场布局。(2)气候:降水较少,气温较高,多晴天。或:多大风天气。(3)盐度:海水盐度较大。(4)海岸:泥质海岸海水不易渗漏,利于海盐的收集,不易混入沙粒。(5)海水:水质洁净,盐质好。晒盐盐场形成的条件:对海水养殖而言,盐度的稳定性极其重要例如,暴雨会引发养殖场的海水盐度降低,如应对不当,会造成养殖的鱼虾等大量死亡海水养殖2003年监测结果表明,由于黄河入海径流量减少,河口区表层的最高盐度达34.2‰,与1959年同期相比,增加了约1/4。黄河河口区表层盐度的增加,以及海洋污染、入海径流量减少等方面的原因,导致海洋生物数量减少、种群退化,河口区生态结构发生较大改变。海水盐度对人类活动的影响生物多样性现在世界上的大型海水淡化工厂,大多采用新的蒸馏法西亚国家科威特,通过海水淡化每天可以生产淡水100万吨波斯湾沿岸地区,部分国家的淡化海水已经占到了本国淡水使用量的80%-90%海水淡化与海水利用随着科技的发展和观念的改变,海水也成为淡水资源的重要补充许多沿海国家和地区将海水淡化,以缓解当地的缺水状况;此外,人们也直接用海水冲厕,将海水作为工业冷却水海水盐度对人类活动的影响海水盐度对人类活动的影响海水倒灌在异常年份,秘鲁沿岸海水盐度、温度升高,降水量增加,而太平洋西岸则出现干旱,这种现象被称为厄尔尼诺现象。指单位体积内海水的质量,单位是kg/m 或g/cm 海水密度海水密度的变化比较复杂,与温度、盐度和压力都有关系;大洋表层,海水密度主要取决于温度和盐度的变化观察图片,描述海水密度随纬度的分布规律?由赤道向两极,海水密度逐渐升高;海水密度的分布规律 水平分布温度相同、含沙量、深度一致,盐度越大,密度越大;在冰点温度以上,温度越高,海水密度越小冰点温度(35‰盐度的海水冰点温度为-1.91 ℃)影响因素:①盐度②温度密度小密度大小实验:盐度相同两杯水,其中一杯加入不可溶解的沙子;判断哪杯水体密度大?入海径流多,可以稀释海水,降低盐度但是入海径流带来泥沙,泥沙不属于溶解盐类,会提高海水密度;只有温度相同、含沙量、深度一致的情况下,盐度越高密度越大海水密度的分布规律 水平分布影响因素:③入海径流观察下图,分析海水密度在垂直方向上的变化规律海水密度分布海水导热率低,在垂直方向上,海水密度变化的总趋势是随着深度的增加而逐渐增大1500m低纬度海区:表层(0~50m)海水密度相对较低。(表层海水温度高)随着深度(50~1500m)的增加, 海水密度迅速增大。到(1500m)深度之下,海水密度基本不变。高纬度海区海水密度在垂向上变化很小或没有变化。高纬度海区:海水密度的分布规律 垂直分布影响因素:②温度④压力密度跃层:随着深度的增加,海水密度迅速增大表层海水的密度可以直接进行测量,是否也可以将深层海水直接提升到海面来测量其密度?为什么?②影响潜艇航行,造成海中断崖事件(2)军事①海水的密度差异产生密度流,可以用于军事战争,躲避敌军侦察第二次世界大战期间,德军潜艇经常从地中海出入直布罗陀海峡袭击盟军,但没有被盟军发现,利用的就是密度流。原来,直布罗陀海峡表层海水由大西洋流入地中海,底层海水由地中海进入大西洋,德军利用这一点,过直布罗陀海峡时,关闭所有机器,借助洋流而行,躲过盟军的声呐监听。密度流补偿流海水密度对人类活动的影响(1)航行密度增大,浮力增大,有利于航行美国“长尾鲨”号核潜艇事件影响因素蒸发量、降水量河流、洋流海域封闭度温度 盐度 压力分布规律盐度影响人类活动提供海盐海洋生物危害生态结构航海、军事密度水平垂直波浪通常指海洋中由风引起的一种复杂的海面波动现象,广义的海浪包括风浪、涌浪、近岸浪、海啸、风暴潮等。海水的运动海水的运动形式多种多样,主要有波浪、潮汐和洋流三种基本形式。海面海水波动风浪涌浪近岸浪(拍岸浪)风力作用离开源地向远处传播传至浅水区风速越大,浪越高,能量越大波(海)浪风吹拂海面,引起海水的波动,形成风浪无风不起浪风浪离开源地向远处继续传播的海浪,或风浪区域内的风已平息而继续存在的海浪无风三尺浪风浪或涌浪传至浅水区,受海底摩擦作用,能量衰减出现破碎和卷倒石分浪花碎迎风面缓背风面陡,两侧不对称,波峰线较短波面平缓,两侧对称,波峰线较长,周期和波长长地震引起的极端海浪——“海啸”地震时海啸开始海啸袭击沿海地区海啸就是由海底地震、火山爆发、海底滑坡或气象变化产生的破坏性海浪。海啸的波速高达每小时700-800千米,波长可达数百公里。大洋里波高不足1米的海浪,当到达海岸地带时可达数十米,形成含有巨大能量的“水墙”,水墙每隔数分钟或数十分钟就重复一次,破坏力极大。波(海)浪强风引起的极端海浪——“风暴潮”当强风与海水涨潮同时发生时,海水水位暴涨,风暴潮来势倍增。海洋灾害之首波浪是塑造海岸地貌的主要动力。有利波浪对地理环境和人类活动的影响不利侵蚀海岸是一种重要的海洋能资源(是可再生的清洁能源,但开发难度大)波浪能 发电威胁海上航行波浪造成的颠簸,对海上航行、海洋工程、渔业作业等都有影响。不利波浪对地理环境和人类活动的影响人们在海滨和海上活动需要密切关注波浪预报,选择适宜活动的波浪条件。巨大波浪对防波堤、港口、码头等水工建筑物会造成严重破坏。破坏灯塔破坏港口破坏水工建筑物通过工程措施和生物措施减缓对海岸的侵蚀、保护海岸。修筑海堤——工程措施种植海岸防护林——生物措施青岛 防波堤①加强监测预报 ②制定紧急疏散计划③修筑防波堤 ④种植海岸防护林对海浪的防御措施海水在月球和太阳引潮力作用下所产生的周期性涨落的现象白天出现的海水涨落潮夜晚出现的海水涨落汐潮汐丁甲乙丙潮潮汐汐潮汐的成因思考:月球在哪个位置地球上的海水会有大潮现象?海水ABDC初一前后十五前后潮汐日月引潮力成一直线,引潮力叠加,引发大潮日月引潮力相互垂直,引潮力削弱,形成小潮潮汐规律潮汐现象 发生时间 对应月相 形成原因日变化 月球引潮力月变化 大潮小潮每天两涨两落初一、十五和十六新月满月日与月引潮力叠加初七、初八和廿二、廿三上弦月下弦月日与月引潮力削弱潮汐由于潮水与河流的摩擦作用,一般最大涌潮日推迟二至三天,所以初三、十八的潮水最大。人们利用竹竿搭出养殖紫菜的网帘。潮水落去,紫菜苗出露在空气中,进行光合作用;潮水涨起,紫菜侵入海水中,可以吸收养分。1.潮间带采集养殖潮汐对地理环境和人类活动的影响盐田法蒸发晒盐海盐生产涨潮时,外海高盐度的海水被推向海岸,这是提取海水晒盐的好时机。我国最大潮汐发电站 温岭江厦潮汐发电站双向潮汐水电站原理图2.潮汐发电在海湾或河口筑拦潮大坝,利用潮汐的水位差,涨潮和落潮均可发电。潮汐对地理环境和人类活动的影响①在沿海港口建设中,准确估算潮汐,就能估算港口、河道的合理挖掘面积,减少工程量。②船舶可根据潮汐规律进出港口,载重较大的船舶应赶在涨潮时进出。3.沿海港口建设和航运潮汐对地理环境和人类活动的影响诺曼底登陆是第二次世界大战的关键战役。1944年,盟军在英国集结,计划在夜间登陆,并选择6月6日(农历闰四月十六)作为登陆日。这一天(农历十六)为满月,恰好是天文大潮,海水水位最高,能大大减少士兵在海滩上暴露的时间,有利于军队抢滩登陆。潮汐与历史战争4.利用潮汐现象发展旅游业潮汐对地理环境和人类活动的影响千余年来,钱塘江两岸潮水泛滥,淹没农田与城镇。据统计,近千年来(至新中国建立前)的重大潮灾达210次,其经济损失已难用数字统计。这是涌潮最大的祸害。钱塘江涌潮把大量泥沙带进河口,容易在江边形成滩涂,在江心沉积成沙洲。在江水和潮流的作用下,滩涂和沙洲冲淤频繁,河漕变动无常,严重妨碍航运。不利思考:钱塘江大潮在中秋节最为壮观的原因?钱塘江位置示意图天文:地、月、日位置在一条直线上,引潮力最大,形成大潮。地形:杭州湾外宽内窄,河口呈喇叭状,浪潮涌入狭窄河道,水位暴涨。气候:夏秋季节盛行东南季风,风向与潮水方向一致,加剧潮势。水文:钱塘江夏秋季节处于汛期,河流水量大,与海潮相互顶托,助长潮势。潮汐指海洋中具有相对稳定的流速和流向的大规模海水运动较长的时间内,洋流的流速、流向和流动路径大致相似。洋流的空间尺度大,具有数百、数千千米甚至全球范围的流动。洋流寒流:从水温低的海域流向水温高的海域的洋流,叫做寒流。暖流:从水温高的海域流向水温低的海域的洋流,叫做暖流。性质16℃18℃20℃20℃18℃16℃世界表层洋流的分布水流运动方向补偿流: 在一些海区,由于风力或者其他因素,海水流失,相邻海域的海水就会汇集过来补充。密度大密度小密度流:主要由重力和密度差异所导致的高密度流体向低密度流体下方的侵入。洋流成因盛行风风海流:盛行风吹拂海面,推动海水随风漂流,并且使上层海水带动下层海水流动,在海洋表面形成规模很大的洋流。洋流运动的方向还受海陆分布、地转偏向力等因素的影响。②调节气候:暖流增温增湿;寒流降温减湿。热带沙漠气候裸地热带草原气候森林、草地、灌木地1、洋流对气候的影响洋流对地理环境和人类活动的影响①全球的大洋环流,促进高低纬度间热量的输送和交换,对全球热量平衡具有重要意义(1)寒暖流交汇处往往形成大型渔场寒暖流交汇,使海水发生扰动,上泛的海水将营养盐类带到海洋表层,使浮游生物繁盛,进而为鱼类提供丰富的饵料,渔业资源丰富。另外寒暖流交汇可产生“水障”,阻止鱼群游动,由于这些原因形成大的渔场。2、洋流对海洋生物的影响洋流对地理环境和人类活动的影响上升补偿流携带营养物质到表层,形成秘鲁渔场(2)上升补偿流附近易形成大型渔场(1)科研人员发现,欧洲鳗鲡洄游产卵时,并非自东向西径直前往马尾藻海域,而是取道南方,朝着亚速尔群岛前进。结合所学知识,试对这一现象进行解释。欧洲鳗鲡如果自东向西径直前往马尾藻海域,要逆着北大西洋暖流游,耗时耗力。而取道南方,朝着亚速尔群岛前进,是顺着洋流游动,省力省时。2、洋流对海洋生物的影响洋流对地理环境和人类活动的影响(3)影响鱼类洄游(2)你认为科研人员推测的鳗鲡洄游路径合理吗?为什么?合理。从马尾藻海到欧洲,路途遥远。幼鳗游泳能力弱,只有借助北大西洋暖流,才能到达欧洲沿岸。高纬度的洋流会把来自极地地区的冰川带去中低纬度地区,威胁航海安全。顺洋流航行可以节约燃料和时间,加快航速,逆洋流航行则相反。寒暖流交汇处易形成海雾,对航海安全造成极大威胁。泰坦尼克号与冰山相撞哥伦布两次航行时间的差异3、洋流对海洋航行的影响(2)影响安全(1)影响速度洋流对地理环境和人类活动的影响2011年福岛核电站核泄露扩散2010年墨西哥湾漏油事件陆地排入海洋垃圾4、洋流对海洋环境的影响洋流对地理环境和人类活动的影响有利影响:洋流还可以把近海的污染物质携带到其他海域,有利于污染物的扩散,加快净化速度②不利影响:其他海域也可能因此受到污染,使污染范围扩大总结海水的运动波浪波浪是一种重要的海洋能资源波浪带来的危害潮汐潮汐是一种旅游资源潮汐对沿海工程的影响洋流对气候的影响对海洋环境的影响对航海的影响对海洋生物的影响 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