海-氣相互作用 課件 高中地理新湘教版選擇性必修第一冊（2023~2024學(xué)年）

?！?dú)庀嗷プ饔玫谒恼碌谌?jié)新課導(dǎo)入

阿拉伯半島東面為波斯灣,西面為紅海,兩地夏季氣溫常達(dá)30℃以上,而索馬里沿岸一帶的氣溫，最熱季節(jié)一般不到25℃。赤道以北附近,印度洋表層水溫呈現(xiàn)東暖西冷的分布格局,對大氣產(chǎn)生了不同程度的熱力作用,進(jìn)而影響到其氣壓場。8月份印度洋表層水溫分布1.波斯灣、紅海與索馬里沿岸夏季氣溫存在著顯著差異，對此現(xiàn)象進(jìn)行解釋。2.簡要描繪赤道以北附近，印度洋由東到西大氣環(huán)流系統(tǒng)的剖面結(jié)構(gòu)。1.通過海-氣相互作用，理解?！?dú)庵苯拥乃疅峤粨Q過程及其影響因素。2.通過案例分析，理解在全球水、熱平衡過程中，海—?dú)庀嗷プ饔盟a(chǎn)生的影響。3.通過分析厄爾尼諾發(fā)生時的?！?dú)庀嗷プ饔檬疽鈭D，總結(jié)厄爾尼諾、拉尼娜的表現(xiàn)及影響。一、?！?dú)庀嗷プ饔门c水熱交換指海洋與大氣間物質(zhì)、能量持續(xù)交換的互相影響過程。?！?dú)庀嗷プ饔?.水分交換太陽輻射海水蒸發(fā)大氣降水水汽凝結(jié)海洋是大氣中水汽的主要來源，約占86%海洋的蒸發(fā)量與其表層水溫密切相關(guān)海水溫度蒸發(fā)量低緯度海區(qū)和有暖流流經(jīng)的海區(qū)，海面蒸發(fā)旺盛，空氣濕度大，降水較豐沛，海一氣間的水分交換也較為活躍。越

高越

大海—?dú)忾g的水分交換的活躍度與其溫度呈正相關(guān)2.熱量交換海水蒸發(fā)吸熱海洋向大氣輸送熱量，是大氣熱量的主要供給者。長波輻射海洋吸收70%海洋表層存儲其中85%的熱量大氣降水水汽凝結(jié)（放熱）潛熱輸送太陽輻射(短波輻射)海洋向大氣輸送的熱量，與其表層水溫密切相關(guān)。水溫高的海區(qū)，向大氣輸送的熱量也多。熱帶地區(qū)海洋面積大，是驅(qū)動地球大氣系統(tǒng)的主要能量來源地。大氣通過風(fēng)作用于海洋，驅(qū)動海水運(yùn)動，把部分能量返還給海洋，并使海洋熱狀況產(chǎn)生再分配，改變海洋對大氣的加熱作用。閱讀海洋與大氣中的二氧化碳除水熱交換外，?！?dú)忾g還存在氣體和固體物質(zhì)的交換。氣體交換中以二氧化碳的交換最為重要。在全球碳循環(huán)系統(tǒng)中，海洋的作用比陸地更為重要。大氣中的二氧化碳?xì)怏w，除少量被陸地植物通過光合作用吸收外，絕大部分通過海洋的物理—生化過程被同化吸收，并以固態(tài)碳的方式向海洋深部轉(zhuǎn)移。其具體過程是：海水通過與大氣的接觸，直接溶解大氣中的二氧化碳。海洋生物利用海水中所溶解的二氧化碳，進(jìn)行光合作用，并將二氧化碳固定在生物體內(nèi)。被海洋生物固定的二氧化碳，一部分通過生物的呼吸作用和殘體分解釋放到大氣中，還有一部分形成碳酸鹽沉積和有機(jī)碳沉積（如煤、石油、天然氣）。生物沉積作用將二氧化碳固定在巖石圈中，短時期內(nèi)不再參與地表的碳循環(huán)，從而降低了表層海水中二氧化碳的含量，有利于海洋表層從大氣中吸收更多的二氧化碳，對海洋和大氣的二氧化碳平衡產(chǎn)生重要影響。如果地球表面溫度增高，海水溫度會隨之上升，二氧化碳在海水中的溶解度減小，那么將有更多的二氧化碳返回到大氣中。目前，海洋中溶解的二氧化碳，要比大氣中二氧化碳的含量高60倍。因此，海水溫度繼續(xù)上升，對地球?qū)⑹菨撛诘木薮笸{。二、?！?dú)庀嗷プ饔门c水熱平衡海一氣相互作用所形成的大氣環(huán)流和大洋環(huán)流，是維持全球水熱平衡的基礎(chǔ)。全球盛行風(fēng)系圖全球洋流模式圖大氣環(huán)流高低緯間環(huán)流?！?dú)鉄崃ψ饔脷狻恿ψ饔么笱蟓h(huán)流大氣環(huán)流與大洋環(huán)流驅(qū)使水熱在不同地區(qū)傳輸，維持全球水熱平衡。不同緯度海洋對大氣加熱海陸間對大氣加熱差異季風(fēng)環(huán)流形成形成方向基本一致水汽輸送蒸發(fā)降水蒸發(fā)降水下滲地下徑流降水蒸發(fā)、蒸騰陸上內(nèi)循環(huán)海陸間循環(huán)海上內(nèi)循環(huán)下滲地表徑流海一氣相互作用，進(jìn)行水分交換，構(gòu)成地球上生生不息的水循環(huán)。區(qū)域多年平均蒸發(fā)量/千米3多年平均降水量/千米3多年平均徑流量/千米3海洋505000458000-47000陸地外流區(qū)域6300011000047000陸地內(nèi)流區(qū)域90009000—全球577000577000—全球水量收支水循環(huán)維持了全球水的動態(tài)平衡大洋環(huán)流既影響海洋熱量的分布，又影響海洋向大氣的熱量輸送過程。在地球系統(tǒng)的能量輸送和平衡中，大洋環(huán)流與大氣環(huán)流發(fā)揮著重要作用。中緯度通過?！?dú)饨粨Q，把熱量輸送給大氣，再由大氣環(huán)流將熱量向更高緯度輸送。低緯度海洋獲得更多太陽輻射能，主要由大洋環(huán)流把熱量向較高緯度輸送；活動在圖4-21中:緯度低于30°N,熱量收入多于支出;緯度高于30°N,熱量收入則少于支出,且在極地差值達(dá)到最大。想一想,根據(jù)熱量收支情況,赤道會不會越來越熱,極地會不會越來越冷？為什么?北半球海洋熱量收支隨緯度的變化

不會，通過大洋環(huán)流和大氣環(huán)流將低緯海區(qū)盈余的熱量輸送到高緯海區(qū)釋放，調(diào)節(jié)了全球熱量平衡。全球年平均海面溫度正常狀況下赤道太平洋東西兩岸溫度有何不同？為什么？30℃22℃思考三、厄爾尼諾、拉尼娜及其影響1.沃克環(huán)流22℃30℃

正常狀況下，赤道太平洋兩岸溫度東低西高，通過海—?dú)庀嗷プ饔?熱量交換)最終產(chǎn)生熱力環(huán)流。暖海冷海西東1

信風(fēng)推動溫暖的表層海水向西2

溫暖水域的熱空氣導(dǎo)致云雨在亞洲3

寒冷水域給南美一個涼爽和干燥的氣候正常年份正常情況下的海—?dú)庀嗷プ饔檬疽?

信風(fēng)減弱2

溫暖的水域和云雨向東轉(zhuǎn)移，南美太平洋沿岸國家異常多雨3

印度尼西亞、澳大利亞會異常干旱厄爾尼諾年份厄爾尼諾發(fā)生時的?！?dú)庀嗷プ饔檬疽?.厄爾尼諾現(xiàn)象沃克環(huán)流異常中東太平洋水溫偏高西太平洋水溫偏低厄爾尼諾現(xiàn)象東西海面溫差減小赤道太平洋東部地區(qū)降水增多，引發(fā)洪澇災(zāi)害。赤道太平洋西部地區(qū)干燥少雨，帶來旱災(zāi)或森林大火。厄爾尼諾名稱的由來

在南美洲的西海岸，受秘魯寒流的上升流影響，有世界著名的秘魯漁場。

二百多年前，秘魯、厄瓜多爾等國的漁民發(fā)現(xiàn)，每隔幾年沿岸的海水就會突然變暖，導(dǎo)致了附近的喜歡冷水的魚類的死亡。由于這一現(xiàn)象往往發(fā)生在圣誕節(jié)前后，當(dāng)?shù)貪O民就給它起名為“圣嬰”，代表耶穌的意思，“ELNino”這個西班牙語單詞，音譯過來就是“厄爾尼諾”。厄爾尼諾現(xiàn)象的影響冷水性魚類大量死亡以冷水性魚類為食物的鳥類死亡或遷徙與全球氣候變化密切相關(guān)大范圍影響到天氣狀況和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)80°100°120°140°160°180°160°w140°120°100°80°60°40°40°30°20°10°SEQ10°20°30°40°50°50°赤道太平洋中東部海水大范圍持續(xù)異常變冷現(xiàn)象

因海面信風(fēng)加速,促使東部和中部太平洋離岸氣流出現(xiàn)，造成深層海水將低溫海水上翻,從而使赤道太平洋東部和中部海面溫度降低。3.拉尼娜現(xiàn)象暖海冷海西東赤道中、東太平洋表層海水異常低溫,下沉氣流加強(qiáng),沿岸更加干旱。西部海區(qū)上升氣流加強(qiáng)，沿岸更加濕潤活動1.比照正常年份赤道太平洋海域東西岸大氣環(huán)流狀況,繪制拉尼娜發(fā)生時該區(qū)域的大氣運(yùn)動狀態(tài)示意圖；根據(jù)所繪示意圖,說明赤道太平洋東岸和西岸地區(qū)可能出現(xiàn)的氣象災(zāi)害。2.以小組為單位,討論厄爾尼諾、拉尼娜現(xiàn)象對我國氣候、河流等可能帶來的影響。正常情況下的?！?dú)庀嗷プ饔檬疽舛驙柲嶂Z發(fā)生時的?！?dú)庀嗷プ饔檬疽饫崮扰c厄爾尼諾均為海一氣相互作用的結(jié)果。讀圖,完成相關(guān)任務(wù)。答案：1.圖略，拉尼娜現(xiàn)象發(fā)生時,太平洋西岸上升氣流增強(qiáng),降雨增多,會發(fā)生暴雨洪澇災(zāi)害;太平洋東岸下沉氣流增強(qiáng),降雨減少,會發(fā)生早災(zāi)。2.(1)厄爾尼諾年,東亞季風(fēng)減弱,中國夏季雨帶偏南,江淮流域多雨的可能性較大,而北方地區(qū)特別是華北到河套一帶少雨干旱。拉尼娜年正好相反。(2)厄爾尼諾年,我國東北地區(qū)由于夏季溫度偏低,出現(xiàn)低溫冷害的可能性較大。拉尼娜年我國則容易出現(xiàn)冷冬熱夏。(3)在西太平洋和南海地區(qū)生成及登陸我國的臺風(fēng)個數(shù),厄爾尼諾年比常年少,拉尼娜年比常年多。厄爾尼諾現(xiàn)象拉尼娜現(xiàn)象東南信風(fēng)弱強(qiáng)太平洋水溫大洋東岸增高降低大洋西岸降低增高氣候太平洋東岸降水增加，多洪澇災(zāi)害降水更加減少太平洋西岸降水減少，多干旱災(zāi)害降水增加對全球氣候影