海—气相互作用
课程标准 核心素养目标
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。 运用资料，说出海—气之间水分和热量交换过程，并分析海—气相互作用对全球水热平衡的影响。(综合思维)
学习任务
目标一：阅读教材，了解海—气相互作用之间水分和热量的交换过程及其对全球水热平衡的影响。 [情境] 材料一：教材P.73活动材料。 材料二：北半球海洋热量收支随纬度的变化图。 任务1：读图4.16，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。 任务2：读图4.16，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。 任务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。 任务4：读北半球海洋热量收支随纬度的变化图，北半球海洋热量收入和热量支出随纬度变化的有何特点？ 任务5：读北半球海洋热量收支随纬度的变化图，想想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？ 1．海—气之间的水分交换过程 海洋通过蒸发作用，向大气提供水汽。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。海洋的蒸发量与海水温度密切相关，一般来说，海水温度越高，蒸发量越大。因此，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，降水也较丰富，海气间的水分交换也较为活跃。如下图所示。 2．海—气之间的热量交换过程 海洋吸收了到达地表的太阳辐射的大部分，并把其中85%的热量储存在海洋表层。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。可以说，海洋是大气最主要的热量储存库。海洋向大气输送的热量受海洋表面水温的影响，水温高的海区，向大气输送的热量也多。如下图。 3．海洋对大气温度的调节作用 由于热容量的影响，海洋对热能反映表现为：吸热较慢，增温较缓，放热较慢，降温也较缓。海洋对大气温度起着显著的调节作用；而大陆热容量比海洋小，陆地吸收太阳辐射热能后，分子传导速度缓慢，热能只能下传到地面以下的浅薄层中。陆地对热能反映表现为：吸热很快，增温也快，放热迅速，降温也迅速。陆地对大气温度的调节作用小，以致气温的日较差、年较差比海洋大。如下图。 4．海—气相互作用与水、热平衡之间的关系 海—气相互作用所形成的大气环流与大洋环流，是维持全球水热平衡的基础。由于不同纬度海洋对大气加热的差异，导致大气产生高低纬间的环流；海洋与陆地对大气加热的差异，则形成季风环流。同时，大气的运动以风力的形式作用于海洋，促使海水运动。并在地转偏向力的影响下，形成了一定规律的大气环流和大洋环流，它们驱使着水分和热量在不同地区间传输，从而维持着地球上的水分和热量的平衡。 读图，完成1～3题。 1．图中表示海—气相互作用中水分交换的是( ) A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 2．图中没有表示出的海—气相互作用中热的交换过程是( ) A．太阳辐射 B．海洋的长波辐射 C．水汽凝结时的潜热辐射 D．大气逆辐射 3．海洋是大气中水汽的主要来源，大洋为大气提供的水汽最少的是( ) A．低纬度海域 B．中低纬度海域 C．高纬度海域 D．中高纬度海域 4．读世界某区域海陆分布图，①—④海区中，海—气水分交换最微弱的是( ) A.① B.② C.③ D.④ 5.判断下列说法的正误。 （1）海洋释放给大气的热量主要来自地球内能。( ) （2）纬度越低，海—气相互作用越活跃。( ) （3）同纬度的大洋东西两岸附近海域向大气输送的水汽和热量基本相同。( )
目标二：运用图文资料，分析海—气相互作用对全球水热平衡的作用。 [情境] 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。 任务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。 任务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。 任务3：从海—气相互作用角度分析红海为什么能够成为世界上盐度最高的海域。 2021年1月7日，山东省青岛市清晨气温骤降到-15.9℃，附近海面因气温显著低于海水温度，水汽上升迅速凝结成小冰晶，仿佛是飘着热气的温泉一般，烟雾袅袅，出现了罕见的“海浩”奇观，如图所示。据此，回答1～2题。 1.从水循环角度看，“海浩”现象（ ） A.发生在海水蒸发环节 B.改变了水汽输送方式 C.促进了海上内循环 D.减弱了海陆间循环 2.导致青岛出现“海浩”现象的主要因素是（ ） A.纬度位置 B.洋流性质 C.大气环流 D.海水密度 海洋淡水输入是指从低盐度海区流入高盐度海区的海水，它是阿拉伯海得到淡水的重要途径之一。下图示意阿拉伯海（甲、乙线之间海域）及其周边区域，该海区多年得到与失去的淡水总量基本相等。读图完成3～4题。 3.阿拉伯海得到的淡水和海洋淡水主要来自（ ） ①甲线以南海区的海洋淡水输入 ②印度半岛西部的河流注入 ③乙线西北部海区的海洋淡水输入 ④阿拉伯海的大气降水 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 4.阿拉伯海与近海面大气之间全年水热交换的总体特征为（ ） A.蒸发量大于降水量，海洋向大气输送热量 B.降水量大于蒸发量，海洋向大气输送热量 C.降水量大于蒸发量，大气向海洋输送热量 D.蒸发量大于降水量，大气向海洋输送热量 海洋占据了地球表面积的70.8%，到达地表的太阳辐射约有80%被海洋所吸收。下图是北大西洋向大气输送热量的年总值分布示意图。读图完成5～6题。 5.海洋向大气输送热量的最主要方式是( ) A.海面短波辐射 B.海气之间对流 C.蒸发潜热输送 D.洋流热量输送 6.影响20°N沿线数值分布差异的是( ) A.太阳辐射 B.洋流分布 C.陆地面积 D.大气运动
【学习总结】 回顾本课时及教材内容，用思维导图或知识树等形式建立本课时知识结构。
2 海—气相互作用
课程标准 核心素养目标
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。 运用资料，说出海—气之间水分和热量交换过程，并分析海—气相互作用对全球水热平衡的影响。(综合思维)
学习任务
目标一：阅读教材，了解海—气相互作用之间水分和热量的交换过程及其对全球水热平衡的影响。 [情境] 材料一：教材P.73活动材料。 材料二：北半球海洋热量收支随纬度的变化图。 任务1：读图4.16，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。 参考答案：图中显示大气中的577个单位的水汽中，有505个单位的水汽来自海洋，只有72个单位的水汽来自陆地，说明海洋是大气水汽的主要来源。 任务2：读图4.16，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。 参考答案：海洋上蒸发出来的水汽为505个单位，而以降水的形式直接落回海洋的有458个单位，存在47个单位的差额，而补充这个差额的是陆地上的地表径流和地下径流。 任务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。 参考答案：如果海洋蒸发量增加，则陆地上的降水会增加，地表径流和地下径流也会相应增加，流水对地表形态的塑造更显著；如果海洋蒸发量减少，则陆地上的降水量会减少，地表径流和地下径流也会相应减少，风力对地表形态的塑造更显著。 任务4：读北半球海洋热量收支随纬度的变化图，北半球海洋热量收入和热量支出随纬度变化的有何特点？ 参考答案：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。 任务5：读北半球海洋热量收支随纬度的变化图，想想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？ 参考答案：在地球表面，低纬度地区获得的净辐射能多于高纬度地区，要保持热量平衡，必须有热量从低纬度地区向高纬度地区输送。地球上高低纬度间的热量输送主要是通过大气运动和洋流共同实现的。0°～30°N地区，海洋输送的热量超过大气输送的热量；在30°N以北地区，大气输送的热量超过海洋输送的热量；在50°N附近，海洋把相当多的热量输送给大气，再由大气环流向更高纬度输送。通过海—气的相互作用和对热量的全球输送，地球上的热量得以维持平衡。 1．海—气之间的水分交换过程 海洋通过蒸发作用，向大气提供水汽。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。海洋的蒸发量与海水温度密切相关，一般来说，海水温度越高，蒸发量越大。因此，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，降水也较丰富，海气间的水分交换也较为活跃。如下图所示。 2．海—气之间的热量交换过程 海洋吸收了到达地表的太阳辐射的大部分，并把其中85%的热量储存在海洋表层。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。可以说，海洋是大气最主要的热量储存库。海洋向大气输送的热量受海洋表面水温的影响，水温高的海区，向大气输送的热量也多。如下图。 3．海洋对大气温度的调节作用 由于热容量的影响，海洋对热能反映表现为：吸热较慢，增温较缓，放热较慢，降温也较缓。海洋对大气温度起着显著的调节作用；而大陆热容量比海洋小，陆地吸收太阳辐射热能后，分子传导速度缓慢，热能只能下传到地面以下的浅薄层中。陆地对热能反映表现为：吸热很快，增温也快，放热迅速，降温也迅速。陆地对大气温度的调节作用小，以致气温的日较差、年较差比海洋大。如下图。 4．海—气相互作用与水、热平衡之间的关系 海—气相互作用所形成的大气环流与大洋环流，是维持全球水热平衡的基础。由于不同纬度海洋对大气加热的差异，导致大气产生高低纬间的环流；海洋与陆地对大气加热的差异，则形成季风环流。同时，大气的运动以风力的形式作用于海洋，促使海水运动。并在地转偏向力的影响下，形成了一定规律的大气环流和大洋环流，它们驱使着水分和热量在不同地区间传输，从而维持着地球上的水分和热量的平衡。 读图，完成1～3题。 1．图中表示海—气相互作用中水分交换的是( ) A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】C 【解析】据图判断，③为蒸发，④为降水。 2．图中没有表示出的海—气相互作用中热的交换过程是( ) A．太阳辐射 B．海洋的长波辐射 C．水汽凝结时的潜热辐射 D．大气逆辐射 【答案】D 【解析】图中没有表示大气逆辐射的箭头。 3．海洋是大气中水汽的主要来源，大洋为大气提供的水汽最少的是( ) A．低纬度海域 B．中低纬度海域 C．高纬度海域 D．中高纬度海域 【答案】C 【解析】高纬度海域热量最少，海洋蒸发水汽最少。 4．读世界某区域海陆分布图，①—④海区中，海—气水分交换最微弱的是( ) A.① B.② C.③ D.④ 【答案】C 【解析】海—气水分交换的活跃度与温度呈正相关；③海区有寒流经过，水温低于相同纬度海区。 5.判断下列说法的正误。 （1）海洋释放给大气的热量主要来自地球内能。( ) 【答案】× 【解析】在海—气热量交换中，海洋输送的热量主要来自太阳辐射能。 （2）纬度越低，海—气相互作用越活跃。( ) 【答案】√ 【解析】纬度越低，热量越充足，则海—气相互作用越活跃。 （3）同纬度的大洋东西两岸附近海域向大气输送的水汽和热量基本相同。( ) 【答案】× 【解析】同纬度的大洋东西两岸附近海域的洋流可能性质不同，因此水温不同，输送的水汽和热量也会不同。
目标二：运用图文资料，分析海—气相互作用对全球水热平衡的作用。 [情境] 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。 任务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。 参考答案：索马里沿岸海域比波斯湾、红海面积广阔，夏季气温受海洋影响大且索马里沿岸夏季为寒流，受寒流影响气温降低，因此夏季气温较低。 任务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。 参考答案：赤道以北附近，印度洋东侧较同纬度西侧海洋水温高，形成上升气流，西侧海洋水温低，形成下沉气流，因此形成逆时针旋转的大气环流。 任务3：从海—气相互作用角度分析红海为什么能够成为世界上盐度最高的海域。 参考答案：红海终年受副热带高压带影响，降水少；地处低纬海区，气温高，蒸发旺盛。 2021年1月7日，山东省青岛市清晨气温骤降到-15.9℃，附近海面因气温显著低于海水温度，水汽上升迅速凝结成小冰晶，仿佛是飘着热气的温泉一般，烟雾袅袅，出现了罕见的“海浩”奇观，如图所示。据此，回答1～2题。 1.从水循环角度看，“海浩”现象（ ） A.发生在海水蒸发环节 B.改变了水汽输送方式 C.促进了海上内循环 D.减弱了海陆间循环 【答案】A 【解析】所谓“海浩”，其规范的名称应该是平流蒸发雾（或蒸汽雾）。这种大气现象发生的必要条件是比海水温度低得多的寒冷空气流经温暖的海面，引起海水强烈蒸发，水蒸气遇到冷空气后迅速凝结为微小液滴，漂浮于海面附近而形成雾，A正确；对水循环的环节没有影响，B、C、D错误。 2.导致青岛出现“海浩”现象的主要因素是（ ） A.纬度位置 B.洋流性质 C.大气环流 D.海水密度 【答案】C 【解析】材料信息表明，清晨气温骤降，表明有强冷气流到达，使得附近海面因气温显著低于海水温度，海水蒸发为水蒸气，遇到冷空气后迅速凝结为冰晶。从而形成“海浩”现象，因此，导致青岛出现“海浩”现象的主要因素是大气环流，C正确：纬度位置、洋流性质、海水密度对海浩的形成没有影响。A、B、D错误。 海洋淡水输入是指从低盐度海区流入高盐度海区的海水，它是阿拉伯海得到淡水的重要途径之一。下图示意阿拉伯海（甲、乙线之间海域）及其周边区域，该海区多年得到与失去的淡水总量基本相等。读图完成3～4题。 3.阿拉伯海得到的淡水和海洋淡水主要来自（ ） ①甲线以南海区的海洋淡水输入 ②印度半岛西部的河流注入 ③乙线西北部海区的海洋淡水输入 ④阿拉伯海的大气降水 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 【答案】D 【解析】甲线以南的印度洋海域降水多，盐度低于阿拉伯海，所以甲线以南的海区能为阿拉伯海输入海洋淡水，①正确；印度半岛西部位于夏季风的迎风坡，降水较多，可以通过地表径流为阿拉伯海提供淡水，②正确：海洋淡水输入是指从低盐度海区流入高盐度海区的海水，乙线西北部是盐度更高的波斯湾，不会给阿拉伯海输入海洋淡水，③错误。阿拉伯海的大气降水，也能为其提供淡水，④正确。综上所述，D符合题意，排除A、B、C。故选D。 4.阿拉伯海与近海面大气之间全年水热交换的总体特征为（ ） A.蒸发量大于降水量，海洋向大气输送热量 B.降水量大于蒸发量，海洋向大气输送热量 C.降水量大于蒸发量，大气向海洋输送热量 D.蒸发量大于降水量，大气向海洋输送热量 【答案】A 【解析】结合上题分析可知，阿拉伯海淡水收入有甲线以南海区的海洋淡水净输入、印度半岛西部的径流汇入、阿拉伯海的大气降水。阿拉伯海的淡水支出主要有向红海和波斯湾的淡水输出及蒸发。甲线远大于乙线和曼德海峡，加上受季风影响，阿拉伯海流入波斯湾和红海的淡水量小于从甲线流入阿拉伯海的淡水量。由材料可知，阿拉伯海多年得到与失去的淡水总量基本相等，因此判断阿拉伯海降水量小于蒸发量。海水蒸发过程中向大气输送热量，海洋是大气热量的主要供给者。综上所述，A符合题意，排除B、C、D。故答案选A。 海洋占据了地球表面积的70.8%，到达地表的太阳辐射约有80%被海洋所吸收。下图是北大西洋向大气输送热量的年总值分布示意图。读图完成5～6题。 5.海洋向大气输送热量的最主要方式是( ) A.海面短波辐射 B.海气之间对流 C.蒸发潜热输送 D.洋流热量输送 【答案】C 【解析】海面辐射为长波辐射，故A错误。海水吸收太阳辐射而增温，又通过蒸发失去热量，这些热量随水汽进入大气中，当水汽凝结时，将它从海洋吸收的热量释放出来，该方式为蒸发潜热输送，是海―气热量输送的主要途径，故C正确，B、D错误。 6.影响20°N沿线数值分布差异的是( ) A.太阳辐射 B.洋流分布 C.陆地面积 D.大气运动 【答案】B 【解析】读图，20°N沿线大洋西侧数值较大，东侧数值较小，西侧受暖流的影响，水温高，海洋向大气输送热量多；东侧受寒流影响，水温较低，海洋向大气输送热量少，故B正确；同纬度地区正午太阳高度角一致，昼夜长短相同，所以太阳辐射量相差不大，故A错误；陆地面积和大气运动对海洋向大气输送热量的多少影响很小，故C、D错误。
【学习总结】 回顾本课时及教材内容，用思维导图或知识树等形式建立本课时知识结构。
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