4.3 海—气相互作用(共62张PPT)

(共62张PPT)
Water movement
GEO PPT
水的运动
海—气相互作用
Air sea interaction
Water movement
第4章 第3节
Chapter4 section 3
气候异常与秘鲁洪水
秘鲁沿海受寒流影响，气候干旱。然而，2016年12月下旬，秘鲁北部海域海水逐渐升温，雨水增多；到2017年3月，沿海地区暴雨引发的洪灾已经造成近百人死亡，数万人受灾
Climate anomalies and floods in Peru
Air sea interaction ……
Water Movement
气候异常与秘鲁洪水
为什么会出现这种气候异常现象
如何监测这种现象
Climate anomalies and floods in Peru
Air sea interaction ……
Water Movement
CONTENTS
01
Air sea interaction and global water heat balance.
… …
海—气相互作用与全球水热平衡
02
El Nino and La Nina phenomena.
… …
厄尔尼诺和拉尼娜现象
0 1
海—气相互作用与全球水热平衡
——Air sea interaction and global water heat balance.
海—气水热交换 Air sea water heat exchange
-01
海洋与大气之间进行着大量且复杂的物质和能量交换，其中的水热交换，对气候乃至自然环境具有深刻的影响
Air sea interaction ……
Water Movement
大气水汽的最主要来源 The main source of water vapor in the atmosphere
-02
海洋通过蒸发作用，向大气提供水汽；大气中约87.5%的水汽是由海洋提供的，因此，海洋是大气中水汽的最主要来源
87.5%
太阳辐射
蒸发
大气水汽的最主要来源 The main source of water vapor in the atmosphere
-02
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
87.5%
太阳辐射
蒸发
降水
思考：哪个纬度海区水交换量比较大？
低纬度地区
海—气间实现热量交换 Heat exchange between air and sea
-03
海—气间在进行水分交换的同时，也实现了热量的交换，海洋吸收了到达地表太阳辐射的大部分，并把其中85%的热量储存在海洋表层
87.5%
85%
太阳辐射
蒸发
降水
海—气间实现热量交换 Heat exchange between air and sea
-03
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，海洋再通过潜热、长波辐射等方式把储存的太阳辐射能输送给大气，为大气运动提供能量，驱使大气运动
87.5%
85%
太阳辐射
蒸发
降水
长波辐射
传导
对流
海—气间实现热量交换 Heat exchange between air and sea
-03
思考：同样的纬度，在中高纬海区，为什么大西洋的东岸和西岸相比，东岸蒸发的热量会更多，西岸蒸发的热量会更少？
87.5%
85%
太阳辐射
蒸发
降水
长波辐射
传导
对流
洋流。暖流流经的地区，海温更高，蒸发更强烈，所以蒸发的热量会更多。
海—气间实现热量交换 Heat exchange between air and sea
-03
大气主要通过风向海洋传递动能，驱使表层海水运动，例如，南北赤道暖流是信风吹拂所形成的
87.5%
85%
太阳辐射
蒸发
降水
长波辐射
传导
对流
海—气间实现热量交换 Heat exchange between air and sea
-03
海—气水热交换地理意义 GS-of sea air water heat exchange
-04
海一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
Air sea interaction ……
Water Movement
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
了解水量平衡原理
图4.16 全球水量平衡示意
海洋
陆地
水汽
577
降水
458
505
47
降水
119
径流
72
蒸发
单位/1000km3
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。
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。
了解水量平衡原理
图4.16 全球水量平衡示意
海洋
陆地
水汽
577
降水
458
505
47
降水
119
径流
72
蒸发
单位/1000km3
1. 估算陆地和海洋对大气水汽的相对贡献，说明大气水汽的的主要来源。
了解水量平衡原理
图4.16 全球水量平衡示意
海洋
陆地
水汽
577
降水
458
505
47
降水
119
径流
72
蒸发
单位/1000km3
陆地为72，海洋为505，海洋为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。
了解水量平衡原理
图4.16 全球水量平衡示意
海洋
陆地
水汽
577
降水
458
505
47
降水
119
径流
72
蒸发
单位/1000km3
海洋蒸发（505）—降水（458）=径流（47），说明补充这个差额的水量来源是径流。
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。
了解水量平衡原理
图4.16 全球水量平衡示意
海洋
陆地
水汽
577
降水
458
505
47
降水
119
径流
72
蒸发
单位/1000km3
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。
海洋水平衡
海洋储水量变化=降水量+径流量-蒸发量
降水
蒸发
径流
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
陆地储水量变化=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
内流区储水量变化=降水量-蒸发量
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-蒸发量
海—气相互作用与水热交换
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
0 2
厄尔尼诺和拉尼娜现象
——El Nino and La Nina phenomena.
C
D
暖流
暖海
寒流
冷海
正常年份太平洋环流(沃克环流) Pacific circulation in normal years
-01
请比较C、D两地的海水温度高低。
在图中用箭头表示大气运动方向，使之形成环流圈
… …
… …
正常年份太平洋环流(沃克环流) Pacific circulation in normal years
-01
正常年份，赤道附近太平洋中东部的表层海水温度较低，大气较稳定，气流下沉；西部海水温度较高，气流上升，该环流称沃克环流
… …
… …
正常年份太平洋环流(沃克环流) Pacific circulation in normal years
-01
多雨
干旱
海—气相互作用及其异常 Air sea interaction and its anomalies
-02
通过海一气相互作用，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
Air sea interaction ……
Water Movement
如果赤道附近太平洋中东部表层海水温度升高，会对环流产生什么影响？
… …
… …
厄尔尼诺现象与气候异常 El Nino phenomenon and climate anomaly
-03
环流方向改变
Temperature distribution of Pacific Ocean in El Nino years
厄尔尼诺年份太平洋水温分布
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
异常高温
低温冷海
暖流
暖海
寒流
冷海
多发生在12月25日前后
比较项目 厄尔尼诺现象 水温 大洋中东部
大洋西部
东南信风 洋流 秘鲁寒流
赤道逆流
东南信风减弱，甚至转为西风
增强
异常升高
降低
势力减弱
厄尔尼诺现象与气候异常 El Nino phenomenon and climate anomaly
-03
厄尔尼诺现象的影响
-04
位置 影响 太平洋 东岸 降水
渔场
太平洋 西岸 降水
我国 冬季温度
旱涝情况
台风数量
厄尔尼诺现象（对太平洋东岸降水）的影响
-04
厄尔尼诺现象发生后，赤道附近的太平洋东部，如秘鲁和智利沿海，由原来的下沉气流转为上升气流，气候由原来的干燥少雨变为多雨，引发洪涝灾害。
异常高温
低温冷海
Peru floods in 2017 El Nino year
2017年厄尔尼诺年份秘鲁洪水
Peru floods in 2015 El Nino year
2015年厄尔尼诺年份阿塔卡马沙漠花海
-04
厄尔尼诺现象发生后，赤道附近的太平洋西部，由原来的上升气流转为下沉气流，气候由温润多雨转变为干燥少雨，带来旱灾或森林大火；例如，1997-1998年印度尼西亚出现长时间干旱，引发了严重的森林大火
异常高温
低温冷海
厄尔尼诺现象（对太平洋西岸降水）的影响 El Nino phenomenon and climate anomaly
El Nino Indonesia forest fire in 2019
2019年厄尔尼诺印度尼西亚森林大火
厄尔尼诺现象的影响
-04
位置 影响 太平洋 东岸 渔场
太平洋 西岸 我国 冬季风强or弱？
夏季风强or弱？
台风数量多or少？
干燥少雨，引发旱灾或森林火灾
降水增多，引发洪涝灾害
厄尔尼诺现象（对太平洋东岸渔场）的影响
-04
赤道附近的大洋东侧离岸风变弱，上升流变弱，海洋表层营养物质变少，渔场大量死亡减产（秘鲁渔场）。
离岸风
厄尔尼诺现象的影响
-04
位置 影响 太平洋 东岸 太平洋 西岸 我国 冬季风强or弱？
夏季风强or弱？
台风数量多or少？
干燥少雨，引发旱灾或森林火灾
降水增多，引发洪涝灾害
秘鲁渔场减产
厄尔尼诺现象对我国
的影响
The highest latitude ice free port in the world——Murmansk
-04
厄尔尼诺现象（对我国）的影响 El Nino phenomenon and climate anomaly
使冬季风变弱，出现暖冬现象；
厄尔尼诺现象对我国
的影响
The highest latitude ice free port in the world——Murmansk
-04
厄尔尼诺现象（对我国）的影响 El Nino phenomenon and climate anomaly
使冬季风变弱，出现暖冬现象；
我国夏季风变弱，东部季风区雨季来得迟去得早、雨季变短，可能出现南涝北旱的现象；
厄尔尼诺现象对我国
的影响
使冬季风变弱，出现暖冬现象；
夏季，使我国夏季风变弱，东部季风区雨季来得迟去得早、雨季变短，可能出现南涝北旱的现象；
我国夏季台风数量变少。（赤道附近大洋西侧水温偏低对流较弱）
-04
厄尔尼诺现象（对我国）的影响 El Nino phenomenon and climate anomaly
厄尔尼诺现象的影响
-04
位置 影响
太平洋 东岸
太平洋 西岸
我国
夏季风弱，南涝北旱
台风减少
干燥少雨，引发旱灾或森林火灾
降水增多，引发洪涝灾害
秘鲁渔场减产
冬季风弱，暖冬
如果赤道附近太平洋中东部表层海水温度降低，会对环流产生什么影响？
… …
… …
拉尼娜现象与气候异常 El Nino phenomenon and climate anomaly
-05
环流方向不变，但强度加强
拉尼娜现象与气候异常 La Nina phenomenon and climate anomaly
-05
拉尼娜现象是指赤道附近中东太平洋海面温度异常降低的现象。
与厄尔尼诺现象相反。
赤道附近太平洋东西部的温度差异增大，同样会引起气候异常。
比较项目 拉尼娜现象 水温 大洋中东部
大洋西部
东南信风 洋流 秘鲁寒流
赤道逆流
东南信风增强
减弱
异常降低
异常升高
势力增强
拉尼娜现象与气候异常 El Nino phenomenon and climate anomaly
-05
拉尼娜现象的影响
-06
位置 影响 太平洋 东岸 降水
渔场
太平洋 西岸 降水
我国 冬季温度
旱涝情况
台风数量
夏季风强，南旱北涝
台风增多
降水增多，引发洪涝灾害
降水更少，气候更加干旱
秘鲁渔场增产
冬季风强，冷冬（大概率）
厄尔尼诺
与拉尼娜现象对比
Comparison of El Nino and La Nina phenomena
对厄尔尼诺和拉妮娜现象的
成因及影响，科学家仍在不断探索
拉尼娜现象一般出现在厄尔尼诺现象之后。
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
图示意正常年份热带太平洋上空近东西方向的大气热力环流
图4.18 正常年份热带太平洋上空的大模式气热力环流
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。
3. 说明环流的变化对赤道附近太平洋东、西岸气候的影响。
图4.18 正常年份热带太平洋上空的大模式气热力环流
1. 在图中用箭头表示大气运动方向，使之形成环流圈。
图4.18 正常年份热带太平洋上空的大模式气热力环流
顺时针
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。
图4.18 正常年份热带太平洋上空的大模式气热力环流
东南信风加强，太平洋西岸上升气流旺盛，东岸下沉气流加剧。
3. 说明环流的变化对赤道附近太平洋东、西岸气候的影响。
图4.18 正常年份热带太平洋上空的大模式气热力环流
太平洋东部秘鲁寒流增强，水温更低，降水更少，加剧干旱危害。
太平洋西部洪涝灾害加剧。
课堂小结
海气相互作用
水分交换
厄尔尼诺现象
热量交换
厄尔尼诺和
拉尼娜现象
影响
海—气相互作用
与全球水热平衡
拉尼娜现象
课时作业
Class Assignment
…….
……
下图为某科学考察队路线示意图。读图,完成第1~2题。
2.图中①和②处相比,海—气相互作用更活跃的是(　　)
A.①处 B.②处 C.①②处相等 D.无法判断
读某海域表层水温距平值(单位:℃)图,完成第3~6题。
3.出现图示水温状况的原因是(　　)
A.东北信风减弱 B.赤道暖流增强
C.东南信风减弱 D.西风漂流增强
4.图示水温分布状况下(　　)
A.形成拉尼娜现象
B.全球气压带、风带北移
C.该海域热量收支平衡
D.扰乱全球水热输送和交换
读某海域表层水温距平值(单位:℃)图,完成第3~6题。
5.受图示海域水温状况影响,可能出现的现象为(　　)
A.马来群岛持续多雨
B.智利沿海出现台风
C.美国西南部降水增多
D.秘鲁渔场产量增加
6.图中甲处海域水温(　　)
A.低于-1 ℃
B.高于-1 ℃
C.比多年平均值低1 ℃以上
D.均不正确
读图,完成第9~10题。
9.从沃克环流的形成看,B处(　　)
①赤道暖流堆积,形成深厚的暖水层　②信风驱使表层海水向西流动,冷海水上涌　③上空大气膨胀上升　④上空大气收缩下沉
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
10.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.出现厄尔尼诺现象 D.印度尼西亚多雨
14.下图为正常年份太平洋部分海区水温分布图和厄尔尼诺年的南太平洋部分海区水温分布图。据此完成下列各题。
(1)据图说明正常年份,
澳大利亚东部海域降水　　　,
海面水温　　　　,原因是 。
(2)据图说明正常年份,南美西部海域的洋流类型与成因:
类型　　　　　　,分析其成因。
较多　
较高 　盛行上升气流
上升补偿流　
近海岸海水被吹离海岸向西运动,深层较冷海水上涌补充形成补偿流
14.下图为正常年份太平洋部分海区水温分布图和厄尔尼诺年的南太平洋部分海区水温分布图。据此完成下列各题。
(3)厄尔尼诺年,秘鲁西岸海域
受　　　　　　　　(洋流)的影响,
海洋表层水温　　　　,可能盛行　　　　气流,出现　　　　　　　等异常天气。
(4)简述厄尔尼诺现象对秘鲁渔业资源可能带来的不利影响。
赤道逆流　
升高　 上升 　降水增多
秘鲁西海岸上升流受到抑制,鱼的饵料减少,鱼类减少。