2024届高三地理一轮复习系列 第四章 第四节　海—气相互作用 复习学案（含解析）

第四节　海—气相互作用
课标要求 命题趋势
运用图表,分析海—气相互作用对全球水热平衡的影响,解释厄尔尼诺、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。 1.基础性考法:以图文资料为载体,弄清厄尔尼诺、拉尼娜现象发生影响的区域及特点。 2.综合性考法:依据真实情景,理解海—气相互作用对全球水热平衡的影响过程。 3.创新性考法:结合实例,探究厄尔尼诺和拉尼娜现象对人类生产、生活的影响。
考点1　海—气相互作用与全球水热平衡
【必备知识 排查】
1.海—气之间的水分交换:
2.海—气之间的热量交换:
(1)海洋通过潜热、长波辐射等方式为大气运动提供能量。
(2)大气主要通过风向海洋传递动能。
(3)海—气热量输送的主要途径。
3.海—气相互作用对全球水热平衡的影响:
海—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平衡。
【深研】
阅读教材图4.16,思考:
(1)为什么说大气中水汽的主要来源是海洋
提示:陆地对大气水的贡献率约为12.5%,海洋对大气水的贡献率约为87.5%,所以大气中水汽的主要来源是海洋。
(2)如果海洋蒸发量增加或减少,陆地可能会发生什么变化
提示:若海洋蒸发量减少,输送到陆地上的水汽减少,陆地上的降水量就会减少,陆地水资源也就相应减少,会变得干旱。
【核心要点 突破】
1.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。
项目 水的交换方式 热量(能量)的交换方式
海洋→大气 蒸发 潜热、长波辐射
大气→海洋 降水 风力使海水运动
(注:海洋对大气的作用是热力的,大气对海洋的作用是动力的)
(2)影响海—气之间水热交换的因素。
(3)海洋对大气温度的调节作用。
2.海—气相互作用与水热平衡:
(1)海—气相互作用与水平衡。
①海洋上中低纬度大部分地区平均降水量远远小于蒸发量,呈现负值;高纬度地区蒸发微弱,呈现正值。
②陆地各纬度带平均降水量皆大于蒸发量,呈现正值。低纬度地区尤其显著。
(2)海—气相互作用与热量平衡。
【高考预测 精练】
角度1　海—气相互作用与水热交换
　　读世界海陆分布图,完成1、2题。
1.①~④海区中,海—气间的水分交换最微弱的是 (　　)
A.① B.② C.③ D.④
2.在地球上高低纬度间的热量输送中,海洋输送热量超过大气输送热量的海区是(　　)
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【解析】1选C,2选A。第1题,海—气间的水分交换的活跃度与海水温度呈正相关。①②海区纬度低,海水温度高;④海区有暖流流经,海水温度较同纬度海区高;③海区有寒流流经,海水温度低于同纬度海区,故海—气间的水分交换最微弱。第2题,①②海区大气环流方向为由高纬度地区向低纬度地区,而大洋环流为暖流,故海洋输送热量超过大气输送热量。
角度2　海—气相互作用与水热平衡
　　“海浩”是指海面上出现白茫茫云雾的现象。某日清晨,青岛经历寒潮天气时,青岛近海海域像开了锅,海面上“蒸汽腾腾”,海水仿佛被煮沸了一般;船只、海岛影影绰绰,仿佛置于云层之上,如梦如幻。下图为青岛近海海面出现的“海浩”奇观图。据此完成3、4题。
3.“海浩”景观的形成反映出 (　　)
A.海—陆间的水汽输送
B.海—气间的水热交换
C.海面风力较小
D.水温低于气温
4.“海浩”景观的形成有利于 (　　)
A.加大海—气间热量差异
B.维持水热平衡
C.加大海—气间水分差异
D.维持大气稳定
【解析】3选B,4选B。第3题,由材料可知,青岛经历寒潮天气,当干冷的气流经过暖湿的海面时导致海面水汽凝结形成水晶,“海浩”现象反映出海—气之间的水热交换,不是海—陆间的水汽输送。第4题,“海浩”现象是寒潮过境时干冷气流与海面暖湿气流发生水热交换,暖湿气流遇到干冷气流凝结形成水晶,海—气之间的水热交换可以维持水热平衡。
【加固训练】
　　读某区域图,完成(1)~(3)题。
(1)海域①~④中,蒸发量最大的是 (　　)
A.①　　 B.②　　C.③　　 D.④
(2)海域①和④向大气输送的热量差别很大,其最主要原因是 (　　)
A.纬度位置　　　　　 B.大气环流
C.太阳辐射 D.洋流性质
(3)海域①~④中获得的净辐射值最低的海域是 (　　)
A.①　　 B.②　　C.③　　 D.④
【解析】(1)选D,(2)选D,(3)选B。第(1)题,海水蒸发量的大小与温度高低呈正相关,四个海域中,海域④水温最高,蒸发量最大。第(2)题,海水温度越高,向大气输送的热量越多。两海域纬度位置相当,正午太阳高度相当,获得的太阳辐射能量相当。海域④受暖流影响,水温比受寒流影响的海域①高。第(3)题,海域②纬度位置最高,热量收入最低,盈余量为负值且最低,净辐射值最低。
考点2　 厄尔尼诺与拉尼娜现象的影响
【必备知识 排查】
1.厄尔尼诺现象:
(1)概念:有些年份,赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高的现象。
(2)影响。
①厄尔尼诺现象发生后,赤道附近的南美洲西海岸,因盛行下沉气流减弱,降水增加,甚至引发洪涝灾害。
②太平洋西岸的澳大利亚北部及马来群岛,因盛行上升气流减弱,降水减少,引发旱灾。
③与更大范围的气候异常呈现一定的相关性。
2.拉尼娜现象:
(1)概念:赤道附近中东太平洋海面温度异常降低的现象。
(2)影响:拉尼娜现象发生后,赤道附近太平洋东西部的温度差异增大,引起气候异常。
①拉尼娜现象发生后,赤道附近的南美洲西海岸,因下沉气流加强,降水异常偏少,引发干旱灾害。
②太平洋西岸的澳大利亚北部及马来群岛,因上升气流加强,降水异常偏多,引发洪涝灾害。
【填绘】
绘制沃克环流示意图
提示:
【深研】
阅读教材图4.18,思考:
(1)如果赤道附近太平洋东岸海水温度下降,对沃克环流有何影响
提示:赤道附近太平洋东岸海水温度下降,太平洋东西两岸温差变大,沃克环流势力加强,西岸的上升气流、东岸的下沉气流都会增强。
(2)沃克环流的变化对赤道附近太平洋东、西岸的气候有何影响
提示:若该环流增强,赤道附近太平洋东岸降水减少,发生旱灾,赤道附近太平洋西岸降水增加,发生洪涝灾害;若该环流减弱,赤道附近太平洋东岸降水增加,发生洪涝灾害,赤道附近太平洋西岸降水减少,发生旱灾。
【情境探究 提升】
[生活情境]厄尔尼诺指数
　　据2021年2月3日消息,阿里巴巴达摩院、南京信息工程大学、国家气候中心、国家海洋环境预报中心、安徽省气象局联合发起业界首个AI气候预测大赛,大赛主题为用AI算法预测未来1-24个月的厄尔尼诺指数。本次比赛面向全球高校团队、气象行业机构及人工智能领域研究团队,冠军模型将用于国家气候中心、国家海洋环境预报中心等机构。
　　厄尔尼诺-拉尼娜(ENSO)现象发生在热带太平洋,是地球上最强、最显著的年际气候信号,可引发洪涝、干旱、高温、雪灾等极端天气,2021年冬天的寒潮便是受到该现象的影响。随着全球变暖的加剧,近几年厄尔尼诺现象发生的频率正在增加,而提前预测是人类应对极端天气的关键。
[任务驱动]
任务1:请指出厄尔尼诺现象发生时,赤道太平洋海域水温的变化。
提示:中、东部水温较常年均温偏高,西部水温较常年均温偏低。
任务2:请说明厄尔尼诺现象发生时,赤道太平洋海域沿岸地区气候有何异常。
提示: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;而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。
【核心要点 突破】
1. 沃克环流:
(1)成因。
(2)图示。
2.厄尔尼诺的影响:
(1)大洋东岸:海温上升,大气对流活动增强,降水增多,洪涝成灾。
(2)大洋西岸:海温下降,大气对流活动减弱,降水减少,旱灾严重,甚至发生火灾。
(3)对秘鲁寒流和秘鲁渔场的影响:秘鲁寒流上升补偿流减弱,使带到海面的营养物质大量减少,鱼类因缺乏饵料而大量死亡,秘鲁沿岸捕鱼量减少。大量死鱼又造成以鱼为食的鸟类大量死亡,从而使南美的重要农业肥料——鸟粪急剧减少,影响农业收成。
(4)对我国气候造成影响。
①台风减少;
②我国北方夏季易发生高温、干旱(厄尔尼诺现象当年,我国夏季风较弱,雨带偏南,北方地区夏季易出现干旱、高温);
③次年,我国南方易发生低温洪涝,我国北方地区容易出现暖冬。
【知识拓展】厄尔尼诺和拉尼娜现象的区别
【高考预测 精练】
角度1　厄尔尼诺现象
　　智利竹筴鱼是世界上主要的海洋经济鱼种之一,广泛分布于南太平洋水域。下图示意智利竹筴鱼洄游路线。据此完成1、2题。
1.推测智利竹筴鱼的生活习性是 (　　)
A.冬季产卵
B.顺流洄游
C.成鱼更能适应低水温海域
D.幼鱼更倾向深水环境生活
2.与正常年份相比,该海域幼鱼的活动范围是 (　　)
①厄尔尼诺年,向南偏移
②厄尔尼诺年,向北偏移
③拉尼娜年,向南偏移
④拉尼娜年,向北偏移
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【解析】1选C,2选B。第1题,由图可知,成鱼洄游路线偏高纬、偏西,幼鱼洄游路线偏东、偏低纬,高纬处受西风漂流带来的冷水影响较大,低纬处受寒流影响较弱,高纬海区温度较低纬海区温度偏低,因此推测成鱼更能适应低水温海域。根据图中信息,1月是南半球夏季,可以判断出竹筴鱼夏季产卵。该区域受盛行西风带影响,南半球盛行风向为西北风,竹筴鱼的洄游方向主要由东南向西北,与盛行风向恰好相反,所以竹筴鱼逆流洄游。根据图中信息,可以判断出幼鱼不是更倾向于深水环境生活。第2题,厄尔尼诺年,该海域水温会较往常年份偏高,幼鱼活动范围应向高纬方向扩展,即向南偏移。拉尼娜年,该海域水温会较往常年份偏低,幼鱼活动范围应向低纬方向收缩,即向北偏移。
角度2　拉尼娜现象
　　2020年的 9 月-2021 年 5 月份出现了拉尼娜现象,2021 年夏季拉尼娜现象又出现了,因此有人称2021年是个双峰拉尼娜年。这也意味着2021年冬季气候反常现象将更加频繁,极寒和极暖的现象将会增多,冷热交替变化大的气候对人们的生活和自然生物的生存产生不利影响。下图为太平洋表层水温异常示意图(2021年9月),据此回答3、4题。
3.当拉尼娜现象出现时,赤道附近的海-气相互作用发生异常,表现为 (　　)
A.东南信风势力减弱
B.西太平洋赤道海域比东太平洋赤道海域水位低
C.东太平洋赤道海域表层海水温度偏高
D.西太平洋沿岸的澳大利亚降水增多
4.双峰拉尼娜年,对我国气候的可能影响表述正确的是(　　)
①双峰拉尼娜年意味着我国整个冬天都会特别冷
②冬季寒潮的强度可能增加,出现极端低温
③冬季我国南北方气压差变小
④我国冬季风势力变强,寒潮出现的频次增加
⑤夏季我国南方地区受到热带风暴或台风的影响可能增强
⑥夏季沿海和内陆地区的气温偏低
A.①②④　B.③⑤⑥　C.①③⑥　D.②④⑤
【解析】3选D,4选D。第3题,造成拉尼娜现象的原因是东南信风强盛,在其吹拂下,东太平洋赤道海域深层海水上泛造成这里的水温较低;东太平洋赤道海域的海水被推向了西太平洋,导致表层温度较高的海水堆积到了西太平洋及其附近海域,这使得那里的水位要比东太平洋赤道海域高;拉尼娜现象出现以后,西太平洋赤道及其周围地区水温偏高,更容易形成向上蒸发的热气流,形成低气压,增加西太平洋沿岸的澳大利亚的降水。第4题,拉尼娜现象的到来并不一定意味着整个冬天都会特别冷,而是寒冷天气出现的概率较大;拉尼娜现象主要意味着气候和天气的反常现象增多,在这个冬天里,拉尼娜将可能出现极暖和极寒的天气现象。而之所以会出现这样的天气,是因为拉尼娜现象出现以后,西太平洋赤道及其周围地区海温偏高,更容易形成向上蒸发的热气流,那这就促成了热带和温带低压的出现,地球上气流的运动方向都是高压区向低压区驱动,所以这容易引起高纬度地区的冷高压向着低纬度地区的低压区前进,在我国就表现为寒潮的出现,一般是来自极地和西伯利亚以及蒙古高原上的冷高压造成的寒风频繁影响南方,带来大风降温和雨雪霜冻天气,通常还会出现极端低温。不过拉尼娜现象也并不一定就会只吸引来寒潮降温,从东太平洋被吹拂到西太平洋的温暖海水会使得沿海一带气温偏高,而且有可能进一步向内陆推进,导致内陆地区气温偏高,而且这一带温暖的海水很容易形成热带风暴或台风,向内陆推进时外围气流挟带的水汽也常会与冷空气相遇形成降水,这在我国南方地区表现尤为明显。
　　(2023·扬州模拟)Nino3.4指数是指位于赤道东太平洋的某区域(5°S~5°N,170°W~120°W)的平均海温距平,是中国气象局国家气候中心判定拉尼娜事件出现的主要指标。3月滑动平均Nino3.4是指连续三个月海温指数的平均值。下图示意国家气候中心发布的2017年9月-2022年2月月平均Nino3.4指数和3月滑动平均Nino3.4指数统计图。读图,完成5、6题。
5.据图可知,2021年冬季我国浙江省 (　　)
A.气温偏高 B.气温偏低
C.油菜成熟提前 D.台风频次增多
6.若2022年夏季出现厄尔尼诺现象,则下列可能发生的是 (　　)
A.我国台风登陆次数增多
B.澳大利亚东部发生洪灾
C.印度尼西亚森林发生火灾
D.秘鲁渔场渔获量增加
【解析】5选B,6选C。第5题,据图可知,2021年北半球冬季出现了拉尼娜现象,此时赤道太平洋东部异常降温,西部异常增温,亚欧大陆东部南北气压差增大,冷气团南下次数增多且强度增大,浙江省气温偏低;冬季气温偏低,油菜成熟滞后;浙江省台风一般发生在夏秋季节。第6题,厄尔尼诺年份,赤道东太平洋海水异常增温,西太平洋海水降温,我国台风登陆次数减少;澳大利亚东部和印度尼西亚降水减少,易发生旱灾和森林大火;秘鲁渔场由于水温升高,上升流减弱,下层海水中的无机盐类等营养成分涌向海面大大减少,当地的浮游生物和鱼类大量死亡,秘鲁渔场渔获量减少。
【加固训练】
　　依据《厄尔尼诺/拉尼娜事件判别方法》国家标准,当关键区(尼诺3.4区,即120°W~170°W,5°S~5°N之间的区域)3个月滑动平均海表温度低于气候平均态0.5 ℃时,即为拉尼娜状态,持续5个月以上便形成一次拉尼娜事件。下图示意2018年1月-2021年12月关键区海表温度距气候平均态变化。据此完成(1)(2)题。
(1)2021年赤道中东太平洋开始进入拉尼娜状态的月份为 (　　)
A.2月　　B.4月　　C.8月　　D.10月
(2)2018年1月-2021年12月 (　　)
A.2021年拉尼娜影响时间最短
B.出现拉尼娜状态的间隔缩短
C.中东部太平洋水温长期偏低
D.秘鲁沿海渔业资源趋于减少
【解析】(1)选D,(2)选B。第(1)题,据材料信息可知,进入拉尼娜状态需要3个月滑动平均海表温度低于气候平均态0.5 ℃,图中显示2021年10月、11月、12月这3个月,关键区的平均海表温度均低于气候平均态0.5 ℃,因此,2021年10-12月赤道中东太平洋进入拉尼娜状态,10月为开始的月份。第(2)题,图中信息显示,2018年1月-2021年12月,第一次拉尼娜状态出现在2018年1-3月,第二次拉尼娜状态出现在2020年8-10月,第三次拉尼娜状态出现在2021年10-12月,时间间隔缩短。2018年1月-2021年12月,2019年没有进入拉尼娜状态,也没有出现拉尼娜事件,说明2019年几乎不受拉尼娜影响。整体来看,中东部太平洋水温偏低和偏高的时段相差不大。中东部太平洋水温偏低,会使得秘鲁渔场的渔业资源变得丰富,水温偏高,秘鲁渔场渔业资源减少,但是整体来说并没有出现趋于减少的趋势。