4.3海-气相互作用课件（19张）

(共19张PPT)
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。
探 究
【综合思维】结合真实复杂的情境,能够分析海-气相互作用关系以及对地理环境的影响。【区域认知】能够解释厄尔尼诺、拉尼娜现象出现时赤道太平洋东、西岸降水量的变化以及对人类活动的影响,并能提出科学决策的依据。【地理实践力】能够收集厄尔尼诺、拉尼娜现象相关材料,分析说明其对气候的影响。【人地协调观】结合现实中厄尔尼诺、拉尼娜现象造成的气候异常案例,能够分析水一气相互作用对人类活动的影响,具备尊重自然规律、科学利用自然的意识。
阅读课本相关内容，思考以下问题：
1.什么是海——气相互作用？洋流有什么影响？
2.海水的热状况是如何影响海——气间的水分交换的？
3.影响海洋向大气输送热量的主要因素是什么？
海—气相互作用与水热交换
海洋的蒸发量约占地球表面总蒸发量的 86％，海水蒸发时会把大量水汽输送给大气。大气中的水汽在适当条件下凝结，并以降水的形式返回海洋，从而实现与海洋的水分交换。海洋的蒸发量与其表层水温密切相关，一般来说，海水温度越高，蒸发量就越大。因此，海洋的热状况和蒸发情况，直接制约着大气水汽的含量与分布。低纬度海区和有暖流流经的海区，海面蒸发旺盛，空气湿度大，降水较丰沛，海—气间的水分交换也较为活跃。海洋是大气的主要水源，也是地球上太阳辐射能的重要存储器。海洋表面的反射能力弱，能够使海洋多保留一部分太阳辐射能。海洋吸收了到达地表太阳辐射能的 70％，并将其中 85％的热量储存在海洋表层，再通过潜热（海水蒸发吸收的热量或水汽凝结释放的热量）、长波辐射等方式将储存的太阳辐射能输送给大气。海洋向大气输送热量，是大气热量的主要供给者。海洋向大气输送的热量，与其表层水温密切相关。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。同时，大气也向海洋输送能量。大气通过风作用于海洋，驱动海水运动，把部分能量返还给海洋，并使海洋热状况产生再分配，改变海洋对大气的加热作用。
海洋与大气中的二氧化碳
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，海洋的作用比陆地更为重要。大气中的二氧化碳气体，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。其具体过程是：海水通过与大气的接触，直接溶解大气中的二氧化碳。海洋生物利用海水中所溶解的二氧化碳，进行光合作用，并将二氧化碳固定在生物体内。被海洋生物固定的二氧化碳，一部分通过生物的呼吸作用和残体分解释放到大气中，还有一部分形成碳酸盐沉积和有机碳沉积（如煤、石油、天然气）。生物沉积作用将二氧化碳固定在岩石圈中，短时期内不再参与地表的碳循环，从而降低了表层海水中二氧化碳的含量，有利于海洋表层从大气中吸收更多的二氧化碳，对海洋和大气的二氧化碳平衡产生重要影响。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。
海洋表层磷、氮等营养元素越丰富，海洋浮游植物就越繁盛，海洋表层被固定的二氧化碳就越多，从而使海洋对大气中二氧化碳的吸收量越大。为平衡甚至降低大气中二氧化碳的含量，以减缓全球变暖的趋势，我们能否给海洋表层施施肥呢？
海—气相互作用所形成的大气环流和大洋环流，是维持全球水热平衡的基础。不同纬度海区对大气加热的差异，会产生高低纬度间的大气环流；海陆间对大气加热的差异，则形成季风环流。同时，大气运动和近地面风带，是海洋水体运动的主要动力。大气环流与大洋环流驱使着水分和热量在不同地区的传输，从而维持着全球的水热平衡。
海—气相互作用，进行水分交换，构成地球上生生不息的水循环。地球上的水时时刻刻都在循环运动，从长期来看，全球的总水量没有什么变化。
区域 多年平均蒸发量 / 千米3 多年平均降水量 / 千米3 多年平均径流量 /
千米3
海洋 505 000 458 000 -47 000
陆地外流区域 3 000 110 000 47 000
陆地内流区域 9 000 9 000 —
全球 577 000 577 000 —
全球水量收支
大洋环流既影响海洋热量的分布，又影响海洋向大气的热量输送过程。在地球系统的能量输送和平衡中，大洋环流与大气环流发挥着重要作用。低纬度海洋获得更多的太阳辐射能，主要由大洋环流把低纬度的多余热量向较高纬度输送；在中纬度，通过海洋与大气之间的交换，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。
活 动
在图4-21中: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
图 4-21　北半球海洋热量收支随纬度的变化
在图4-21中: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
答案：不会。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。
热（能量）平衡：大洋环流既影响海洋热量的分布,又影响海洋向大气的热量输送过程。大洋环流与大气环流在地球系统的能量输送和平衡中发挥着重要作用。
图 4-23　2015 年厄尔尼诺引起的海水温度异常
厄尔尼诺的形成及其影响
在正常情况下，太平洋赤道两侧盛行稳定强劲的偏东信风，它将温暖的表层海水吹离南美沿岸。当信风减弱时，南美太平洋沿岸表层水温增高，秘鲁寒流近赤道段变性为暖流。当增温幅度大于 0.5 ℃并持续几个月至半年时，便形成了一次新的厄尔尼诺事件。
厄尔尼诺直接导致了中、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。连绵阴雨曾使智利北部沙漠地区的湿度增加，出现了鲜花盛开的奇观。
厄尔尼诺也使得热带西太平洋降水减少，造成印度尼西亚、澳大利亚严重干旱。
有关研究表明，厄尔尼诺现象在减少二氧化碳释放、延缓全球变暖方面具有一定的积极作用。世界热带海洋所释放的二氧化碳有 3/4 来自太平洋赤道海域。厄尔尼诺现象能减缓富含二氧化碳的上泛冷水的上移速度，从而减少海洋向大气释放的二氧化碳数量。
“拉尼娜”是西班牙语“小女孩”的译音。拉尼娜是指赤道太平洋东部和中部海域水温异常下降的现象。拉尼娜现象与厄尔尼诺现象相反，故有“反厄尔尼诺现象”之称，但它对气候的影响程度及威力比厄尔尼诺要小。
图 4-24　正常情况下的海—气相互作用示意
图 4-25　厄尔尼诺发生时的海—气相互作用示意
拉尼娜与厄尔尼诺均为海一气相互作用的结果。拉尼娜现象出现时,导致海面信风加速,促使东部和中部太平洋离岸气流出现，造成深层海水将低温海水上翻,从而使赤道太平洋东部和中部海面温度降低。
读图4-24、图4-25,完成相关任务。
1.比照正常年份赤道太平洋海域东西岸大气环流状况,绘制拉尼娜发生时该区域的大气运动状态示意图；根据所绘示意图,说明赤道太平洋东岸和西岸地区可能出现的气象灾害。
2.以小组为单位,收集相关资料,讨论厄尔尼诺、拉尼娜现象对我国气候、河流等可能带来的影响。
活 动
答案：
1.如下图所示:拉尼娜现象发生时,太平洋西岸上升气流增强,降雨增多,会发生暴雨洪涝灾害;太平洋东岸下沉气流增强,降雨减少,会发生早灾。
2. (1)厄尔尼诺年,东亚季风减弱,中国夏季雨带偏南,江淮流域多雨的可能性较大,而北方地区特别是华北到河套一带少雨干旱。拉尼娜年正好相反。(2)厄尔尼诺年,我国东北地区由于夏季温度偏低,出现低温冷害的可能性较大。拉尼娜年我国则容易出现冷冬热夏。
(3)在西太平洋和南海地区生成及登陆我国的台风个数,厄尔尼诺年比常年少,拉尼娜年比常年多。
活 动
“拉尼娜”一词来源于西班牙语，原意为“小女孩”。拉尼娜现象指赤道中东太平洋海面温度持续异常偏冷的现象。自2016年7月赤道中东太平洋地区开始进入拉尼娜现象，截至2016年10月25日，赤道中、东太平洋海面海温持续下降，拉尼娜现象仍在持续。下图为世界某区域简图。据此完成1~2题。
1.图中A地常年多雾，其主要影响因素是（　　）
A.纬度位置 B.海陆位置
C.地形 D.洋流 2.拉尼娜现象对图示地区的影响是（　　） A.沿岸渔场产鱼量增加 B.沿岸气温上升 C.沿岸降水增多 D.沿岸洋流势力减弱
D
A
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。据此完成3~4题。
3.引起大气环流和大洋环流输送热量的根本原因（　　）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
D
B
第3题，海陆热力性质差异会形成热力环流，如东亚的季风环流，但对大洋环流没有直接影响，A错误。海陆分布、地球运动对大气环流的形成有一定影响，但不是根本原因，B错误。气压带季节性移动是影响大气环流的直接原因，但对大洋环流没有直接影响，C错误。大气运动主要是各地获得的太阳辐射多少不同引起的，大气运动促进的洋流的运动。地球运动使太阳直射点不停地回归运动，导致地球上高低纬度间获得的热量不同，D正确。
第4题，大气热量输送+海洋热量输送=总热量输送，总热量输送数值应最大，曲线②代表总热量输送；中纬度地区盛行西南风，西南风源源不断地将热量输往高纬度地区，大气环流向北输送的热量最多，故曲线③代表大气输送；低纬度赤道附近是赤道环流，不向北输送热量，而高纬度地区由于地形的阻挡，洋流向北输入困难，故曲线①代表海洋输送。B正确。
一、海--气相互作用与水热交换1.海洋与大气之间进行水热交换的形式2.影响海--气之间水、热交换的因素二、海--气相互作用与水热平衡1.海--气相互作用与水平衡2.海--气相互作用与热平衡三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响1.厄尔尼诺现象及其影响2.拉尼娜现象及其影响