4.3 海—气相互作用 课件(共29张PPT) 2023-2024学年高二地理湘教版（2019）选择性必修第一册
文档属性
| 名称 | 4.3 海—气相互作用 课件(共29张PPT) 2023-2024学年高二地理湘教版（2019）选择性必修第一册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 12.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 湘教版（2019） | ||
| 科目 | 地理 | ||
| 更新时间 | 2024-01-20 14:37:22 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
海—气相互作用
第四章 第三节
新课导入
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。
8月份印度洋表层水温分布
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。
1.通过海-气相互作用，理解海—气直接的水热交换过程及其影响因素。
2.通过案例分析，理解在全球水、热平衡过程中，海—气相互作用所产生的影响。
3.通过分析厄尔尼诺发生时的海—气相互作用示意图，总结厄尔尼诺、拉尼娜的表现及影响。
一、海—气相互作用与水热交换
指海洋与大气间物质、能量持续交换的互相影响过程。
海—气相互作用
1.水分交换
太阳辐射
海水蒸发
大气降水
水汽凝结
海洋是大气中水汽的主要来源，约占86%
海洋的蒸发量与其表层水温密切相关
海水温度
蒸发量
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，海一气间的水分交换也较为活跃。
越 高
越 大
海—气间的水分交换的活跃度与其温度呈正相关
2.热量交换
海水蒸发吸热
海洋向大气输送热量，是大气热量的主要供给者。
长波辐射
海洋吸收70%
海洋表层存储其中85%的热量
大气降水
水汽凝结（放热）
潜热输送
太阳辐射(短波辐射)
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。
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。
阅读
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。
二、海—气相互作用与水热平衡
海一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。
全球盛行风系图
全球洋流模式图
大气环流
高低纬间环流
海—气热力作用
气—海动力作用
大洋环流
大气环流与大洋环流驱使水热在不同地区传输，维持全球水热平衡。
不同纬度海洋对大气加热
海陆间对大气加热差异
季风环流
形成
形成
方向基本一致
水汽输送
蒸发
降水
蒸发
降水
下渗
地下径流
降水
蒸发、蒸腾
陆上内循环
海陆间循环
海上内循环
下渗
地表径流
海一气相互作用，进行水分交换，构成地球上生生不息的水循环。
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 505000 458000 - 47 000
陆地外流区域 63 000 110000 47 000
陆地内流区域 9 000 9 000 —
全球 577000 577000 —
全球水量收支
水循环维持了全球水的动态平衡
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。
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。
中纬度通过海—气交换，把热量输送给大气，再由大气环流将热量向更高纬度输送。
低纬度海洋获得更多太阳辐射能，主要由大洋环流把热量向较高纬度输送；
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
北半球海洋热量收支随纬度的变化
不会，通过大洋环流和大气环流将低纬海区盈余的热量输送到高纬海区释放，调节了全球热量平衡。
全球年平均海面温度
正常状况下赤道太平洋东西两岸温度有何不同？
为什么？
30℃
22℃
思考
三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
1.沃克环流
22℃
30℃
正常状况下，赤道太平洋两岸温度东低西高，通过海—气相互作用(热量交换)最终产生热力环流。
暖海
冷海
西
东
1 信风推动温暖的表层海水向西
2 温暖水域的热空气导致云雨在亚洲
3 寒冷水域给南美一个凉爽和干燥的气候
正常年份
正常情况下的海—气相互作用示意
1 信风减弱
2 温暖的水域和云雨向东转移，南美太平洋沿岸国家异常多雨
3 印度尼西亚、澳大利亚会异常干旱
厄尔尼诺年份
厄尔尼诺发生时的海—气相互作用示意
2.厄尔尼诺现象
沃克环流异常
中东太平洋水温偏高
西太平洋水温偏低
厄尔尼诺现象
东西海面温差减小
赤道太平洋东部地区降水增多，引发洪涝灾害。
赤道太平洋西部地区干燥少雨，带来旱灾或森林大火。
厄尔尼诺名称的由来
在南美洲的西海岸，受秘鲁寒流的上升流影响，有世界著名的秘鲁渔场。
二百多年前，秘鲁、厄瓜多尔等国的渔民发现，每隔几年沿岸的海水就会突然变暖，导致了附近的喜欢冷水的鱼类的死亡。由于这一现象往往发生在圣诞节前后，当地渔民就给它起名为“圣婴”，代表耶稣的意思，“EL Nino”这个西班牙语单词，音译过来就是“厄尔尼诺”。
厄尔尼诺现象的影响
冷水性鱼类大量死亡
以冷水性鱼类为食物的鸟类死亡或迁徙
与全球气候变化密切相关
大范围影响到天气状况和农业生产
80°
100°
120°
140°
160°
180°
160°w
140°
120°
100°
80°
60°
40°
40°
30°
20°
10°S
EQ
10°
20°
30°
40°
50°
50°
赤道太平洋中东部海水大范围持续异常变冷现象
因海面信风加速,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。
3.拉尼娜现象
暖海
冷海
西
东
赤道中、东太平洋表层海水异常低温,下沉气流加强,沿岸更加干旱。
西部海区上升气流加强，沿岸更加湿润
活动
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,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。
正常情况下的海—气相互作用示意
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。读图,完成相关任务。
答案：
1.图略，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。
厄尔尼诺现象 拉尼娜现象
东南信风 弱 强
太平洋 水温 大洋东岸 增高 降低
大洋西岸 降低 增高
气候 太平洋东岸 降水增加，多洪涝灾害 降水更加减少
太平洋西岸 降水减少，多干旱灾害 降水增加
对全球气候影响 导致全球大气环流异常，并对全球广大范围内的气候产生很大影响
关联性 拉尼娜现象出现在厄尔尼诺年之后
厄尔尼诺和拉尼娜现象对比
小结
水热交换
水分交换
热量交换
水热平衡
大气环流
大洋环流
异常天气
厄尔尼诺
拉尼娜
海—气相互作用
海—气相互作用与水热交换
海—气相互作用与水热平衡
水分交换
热量交换
厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
沃克环流
厄尔尼诺现象
拉尼娜现象
海—气相互作用
第四章 第三节
新课导入
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。
8月份印度洋表层水温分布
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。
1.通过海-气相互作用，理解海—气直接的水热交换过程及其影响因素。
2.通过案例分析，理解在全球水、热平衡过程中，海—气相互作用所产生的影响。
3.通过分析厄尔尼诺发生时的海—气相互作用示意图，总结厄尔尼诺、拉尼娜的表现及影响。
一、海—气相互作用与水热交换
指海洋与大气间物质、能量持续交换的互相影响过程。
海—气相互作用
1.水分交换
太阳辐射
海水蒸发
大气降水
水汽凝结
海洋是大气中水汽的主要来源，约占86%
海洋的蒸发量与其表层水温密切相关
海水温度
蒸发量
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，海一气间的水分交换也较为活跃。
越 高
越 大
海—气间的水分交换的活跃度与其温度呈正相关
2.热量交换
海水蒸发吸热
海洋向大气输送热量，是大气热量的主要供给者。
长波辐射
海洋吸收70%
海洋表层存储其中85%的热量
大气降水
水汽凝结（放热）
潜热输送
太阳辐射(短波辐射)
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。
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。
阅读
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。
二、海—气相互作用与水热平衡
海一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。
全球盛行风系图
全球洋流模式图
大气环流
高低纬间环流
海—气热力作用
气—海动力作用
大洋环流
大气环流与大洋环流驱使水热在不同地区传输，维持全球水热平衡。
不同纬度海洋对大气加热
海陆间对大气加热差异
季风环流
形成
形成
方向基本一致
水汽输送
蒸发
降水
蒸发
降水
下渗
地下径流
降水
蒸发、蒸腾
陆上内循环
海陆间循环
海上内循环
下渗
地表径流
海一气相互作用，进行水分交换，构成地球上生生不息的水循环。
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 505000 458000 - 47 000
陆地外流区域 63 000 110000 47 000
陆地内流区域 9 000 9 000 —
全球 577000 577000 —
全球水量收支
水循环维持了全球水的动态平衡
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。
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。
中纬度通过海—气交换，把热量输送给大气，再由大气环流将热量向更高纬度输送。
低纬度海洋获得更多太阳辐射能，主要由大洋环流把热量向较高纬度输送；
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
北半球海洋热量收支随纬度的变化
不会，通过大洋环流和大气环流将低纬海区盈余的热量输送到高纬海区释放，调节了全球热量平衡。
全球年平均海面温度
正常状况下赤道太平洋东西两岸温度有何不同？
为什么？
30℃
22℃
思考
三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
1.沃克环流
22℃
30℃
正常状况下，赤道太平洋两岸温度东低西高，通过海—气相互作用(热量交换)最终产生热力环流。
暖海
冷海
西
东
1 信风推动温暖的表层海水向西
2 温暖水域的热空气导致云雨在亚洲
3 寒冷水域给南美一个凉爽和干燥的气候
正常年份
正常情况下的海—气相互作用示意
1 信风减弱
2 温暖的水域和云雨向东转移，南美太平洋沿岸国家异常多雨
3 印度尼西亚、澳大利亚会异常干旱
厄尔尼诺年份
厄尔尼诺发生时的海—气相互作用示意
2.厄尔尼诺现象
沃克环流异常
中东太平洋水温偏高
西太平洋水温偏低
厄尔尼诺现象
东西海面温差减小
赤道太平洋东部地区降水增多，引发洪涝灾害。
赤道太平洋西部地区干燥少雨，带来旱灾或森林大火。
厄尔尼诺名称的由来
在南美洲的西海岸，受秘鲁寒流的上升流影响，有世界著名的秘鲁渔场。
二百多年前，秘鲁、厄瓜多尔等国的渔民发现，每隔几年沿岸的海水就会突然变暖，导致了附近的喜欢冷水的鱼类的死亡。由于这一现象往往发生在圣诞节前后，当地渔民就给它起名为“圣婴”，代表耶稣的意思，“EL Nino”这个西班牙语单词，音译过来就是“厄尔尼诺”。
厄尔尼诺现象的影响
冷水性鱼类大量死亡
以冷水性鱼类为食物的鸟类死亡或迁徙
与全球气候变化密切相关
大范围影响到天气状况和农业生产
80°
100°
120°
140°
160°
180°
160°w
140°
120°
100°
80°
60°
40°
40°
30°
20°
10°S
EQ
10°
20°
30°
40°
50°
50°
赤道太平洋中东部海水大范围持续异常变冷现象
因海面信风加速,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。
3.拉尼娜现象
暖海
冷海
西
东
赤道中、东太平洋表层海水异常低温,下沉气流加强,沿岸更加干旱。
西部海区上升气流加强，沿岸更加湿润
活动
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,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。
正常情况下的海—气相互作用示意
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。读图,完成相关任务。
答案：
1.图略，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。
厄尔尼诺现象 拉尼娜现象
东南信风 弱 强
太平洋 水温 大洋东岸 增高 降低
大洋西岸 降低 增高
气候 太平洋东岸 降水增加，多洪涝灾害 降水更加减少
太平洋西岸 降水减少，多干旱灾害 降水增加
对全球气候影响 导致全球大气环流异常，并对全球广大范围内的气候产生很大影响
关联性 拉尼娜现象出现在厄尔尼诺年之后
厄尔尼诺和拉尼娜现象对比
小结
水热交换
水分交换
热量交换
水热平衡
大气环流
大洋环流
异常天气
厄尔尼诺
拉尼娜
海—气相互作用
海—气相互作用与水热交换
海—气相互作用与水热平衡
水分交换
热量交换
厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
沃克环流
厄尔尼诺现象
拉尼娜现象