4.3 海—气相互作用及其影响 课件(共41张PPT) 2023-2024学年高二地理鲁教版（2019）选择性必修第一册

(共41张PPT)
海—气相互作用及其影响
第四单元 第三节
新课导入
据研究，每隔2~7年就会发生一次厄尔尼诺现象，每次厄尔尼诺现象都会给世界带来气候异常。从厄尔尼诺神像的狰狞面目就可以看出人们对此现象的恐惧。
实际上，厄尔尼诺是海洋与大气相互作用的结果。你知道海—气是怎样相互作用的吗？厄尔尼诺对人们的生产、生活产生了什么影响？
图4-3-1 厄尔尼诺现象
能理解海—气相互作用的概念，知道物质交换和能量传输是海—气相互作用的重要途径。
能够描述不同区域海—气相互作用过程中的水热交换过程。
能运用图表资料，说明海—气相互作用对全球水热平衡的影响。
能简述厄尔尼诺、拉尼娜现象及其对全球气候的影响
一、海—气相互作用
世界表层洋流的分布（北半球冬季）
极地高气压带
极地东风
盛行西风
东北信风
东南信风
盛行西风
极地东风
极地高气压带
副极地低气压带
副热带高气压带
赤道低气压带
副热带高气压带
副极地低气压带
60°
60°
30°
0°
30°
60°
60°
30°
0°
30°
90°
90°
下沉
下沉
下沉
上升
爬升
爬升
极锋
极锋
下沉
地球上的气压带、风带示意图
海洋与大气之间的相互联系、相互影响
物质交换
能量传输
海洋通过长波辐射和蒸发潜热向大气提供热能
太阳辐射
70%被海洋吸收
其中85%左右的热能储存在大洋表层
长波辐射、潜热
海洋对大气的作用
如世界年太阳总辐射量分布图所示，海洋年太阳辐射量从低纬到高纬的海区，所获得的太阳辐射能量逐渐减少，向大气输送的热量也在减少。
所以大气获得海洋能量的多少与纬度密切相关。
全球总水量的96%以上赋存于海洋之中
蒸发
大气中86%的水汽量也由海洋提供
海洋通过蒸发作用向大气提供水汽
降水
海洋通过蒸发作用向大气提供水汽的多少与什么因素相关？是如何影响的？哪些海区的大气湿度较大？
思考
提示：
提供水汽的多少主要与水温相关。水温越高，蒸发越旺盛，空气湿度也越大。因此暖流海区和低纬海区的气候相对寒流海区和高纬海区要湿润些。
海洋对气候有调节作用
海水热容量大，增温、冷却都比陆地慢
长波辐射、潜热
调节大气温度
海洋上空的气温变化滞后于陆地上空
海洋最热月为8月，最冷月为2月
陆地最热月为7月，最冷月为1月
陆地气温日较差与年较差都比较大
海洋气温日较差与年较差都比较小
海洋使大气温度的变化比较和缓
海洋对大气的温室效应有缓解作用
海洋中溶解的二氧化碳是大气中二氧化碳含量的数十倍，并且海洋通过生物固碳等作用调节大气中的二氧化碳含量，影响着全球气温和大气环流过程。
海洋固碳和储碳过程
知识拓展
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。
视频：蓝碳
知识拓展
海洋与森林并称为地球的两叶“肺”
海洋浮游植物
光合作用
向大气提供了40%的再生氧气
活动
探究长春与伦敦气温差异的成因
长春的纬度是44°N，伦敦的纬度是51°N。根据图4-3-2说明两地气温的差异，从海—气相互作用角度分析产生气温差异的原因，并思考是否还有其他的原因。
参考答案：
长春夏季气温比伦敦高，冬季气温比伦敦低，气温年较差大。长春地处内陆，伦敦沿海，伦敦受海洋及北大西洋暖流影响较大，冬季海洋降温慢，暖流增温，所以伦敦气温比长春高；夏季海洋升温慢，陆地升温快，伦敦气温比长春低。受海洋的影响，伦敦温差比长春小。另外大气环流、海陆位置等也是影响气温的重要因素，伦敦终年受来自海洋的盛行西风的影响，温度变化小，而长春冬季受来自陆地的冬季风影响气温低，由于距海较远，受陆地比热容小增温快的影响，夏季气温高。
大气通过风能推动海水运动，影响海水性质。气流吹拂表层海水运动，形成风海流与风浪
大气对海洋的作用
根据前一节洋流所学内容，回答下列问题。
（1）在盛行西风的影响下形成什么洋流？
（2）受信风影响，海洋表层形成离岸流，进而产生什么洋流？
思考
大气直接参与海陆间水循环，通过降水影响海水性质
大气通过水汽输送、蒸发、降水等环节参与水循环，其中降水的强弱直接影响海水盐度分布
大气云层可减弱海面太阳辐射，影响海面增温，进而影响海水的运动
大气中直径大于10微米的固体颗粒物，能够通过风力等作用进入海洋，使得浮游生物繁盛，从而能固定更多的碳，释放更多的氧
大气通过降尘向海洋提供营养元素
活动
读图4-3-4，根据热力环流原理，绘制赤道太平洋上空的大气环流示意图。说出太平洋海水与上空大气的相互关系。
参考答案：
受信风带影响，赤道太平洋海水形成由东往西的赤道暖流，太平洋西部海域水温比东部高，使西部海域大气上升，近海面形成低气压，高空形成高气压，另外为大气提供更多的水汽、热量。东部海域大气温度低，气体下沉，近海面形成高气压，高空形成低气压。东西部海域的气温差异，加剧其上空大气环流，从而又影响海水运动。
海—气相互作用对全球水热平衡的影响
下渗
地表径流
地下径流
高处→低处
降水
水汽输送
91%直接进行海上内循环
水汽输送
9% 的水汽参与海陆间大循环
降水
促进水平衡：
地球上多年平均降水量等于多年平均蒸发量，总水量基本不变
蒸发
世界海洋每年约有45万立方千米海水被蒸发
活动
探究海—气相互作用与全球水平衡
2.比较收入量和支出量，说明收支数据特点及其原因。
3.计算海洋蒸发量占全球降水量的百分比，说明其意义。
1.读右图，填写下表。
2.比较收入量和支出量，说明收支数据特点及其原因。
3.计算海洋蒸发量占全球降水量的百分比，说明其意义。
参考答案：
2.收入与支出平衡。主要是因为存在海——气相互作用，存在水循环调节。
3. 87.5%。为陆地降水以及各种水体提供丰沛的水源。
分别描述北半球海洋热量收入和热量支出随纬度变化的特点。
思考
提示：
海洋热量的收入，主要是来自太阳辐射；海洋热量的支出，主要是消耗于海水的蒸发。一年中，世界海洋热量的总收入和总支出，基本上是平衡的。但是，各个海区的热量收支并不平衡。在0°—30°N地区，海洋热量收入大于热量支出；在30°N地区，海洋热量收入等于热量支出，热量收支平衡；在30°—90°N地区，海洋热量收入小于热量支出。
为什么低纬海区水温不因热量持续盈余而持续增温，高纬海区水温不因热量持续亏损而持续降温？
思考
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
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；
视频：影响我国最严重的海洋灾害—风暴潮灾害
知识拓展
二、厄尔尼诺与拉尼娜现象
通过海—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
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。
沃克环流
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
厄尔尼诺现象
厄尔尼诺期间海水表层温度异常
厄尔尼诺(EL Nino)是指赤道东、中太平洋海水温度持续异常增温的现象。大约每隔2 7年发生一次，每次持续1 2年，发生年份称为厄尔尼诺年。
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
沃克环流异常
中东太平洋水温偏高
西太平洋水温偏低
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。
2017年厄尔尼诺年份秘鲁洪水
2019年厄尔尼诺印度尼西亚森林大火
阿塔卡马沙漠（Atacama Desert），位于智利北部，南北长约1100千米，从沿海到东部山麓宽100多千米。
这里常年高温少雨，平均年降水量小于0.1毫米，是世界上最干燥的地区之一，被称为世界的“干极”。
据外媒报道，这一“旱地花海”现象相当罕见，一般来说每五年到七年发生一次。上一次发现是2015年。当时的厄尔尼诺现象
带来了一场超乎
以往的大雨，沙
漠土地里休眠的
各种花朵种子瞬
间发芽、生长、
开花，在这向来
死寂的沙漠绽放。
知识拓展
“世界干极”阿塔卡马沙漠竟开出花海
拉尼娜现象
拉尼娜期间海水表层温度异常
拉尼娜期间海水表层温度异常
拉尼娜（La Nina）,与厄尔尼诺相反，是指赤道东、中太平洋海水温度异常偏低的现象。
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
赤道附近大洋东侧较正常年份气温下降、降水变少，更加干旱；西侧气温上升、降水变多，甚至发生洪涝灾害。
秘鲁捕鱼作业场景
赤道附近大洋东侧离岸风增强，上升流变强，海洋表层营养物质增多，渔场增产。
成群的牦牛因雪灾被冻死
使东亚冬季风变强，冬季较正常年份更冷，常发生雪灾、牲畜冻死,破坏交通、电力等基础设施。
视频：降雨天气影响我国“一南一北”专家分析：“南涝北旱”未来厄尔尼诺继续发展
知识拓展
海—气相互作用及其影响
海—气相互作用
海洋对大气的作用
大气对海洋的作用
海—气相互作用对全球水热平衡的影响
厄尔尼诺与拉尼娜现象
厄尔尼诺现象
拉尼娜现象