第三节 海——气相互作用 学案
图片预览
文档简介
第三节 海气相互作用
2012年7月21日，北京遭遇特大暴雨，北京市全市平均降雨170毫米。这是继1951年有气象观测记录以来观测到的最大值。而数据表明，同一时期城市汛期雨量增加了三成。不过，灾难从来不是形单影只。据了解，除北京外，西北地区也出现大量降雨。业界也对北京本次暴雨给予了不少解释，其中，有气象专家猜测，2012年以来的降雨变化包括北京这次创纪录的降雨，可能与今年处于“拉尼娜”与“厄尔尼诺”现象的转换有关。
思考：“厄尔尼诺”现象是怎样产生的？
提示：“厄尔尼诺”是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象，就是沃克环流圈东移造成的。
一、海气相互作用及其影响
1．海气间的物质交换
(1)水分交换
太阳辐射→海水________→水汽进入大气→________海洋
(2)气体的交换
海水不仅可以吸收______，还可以通过海洋中藻类植物的光合作用消耗______。所以，海洋对于大气中的______浓度具有重要的调节作用。
(3)固体物质的交换
陆源物质、火山物质和宇宙物质等通过______进入海洋，是海洋沉积物的重要来源；同时，海洋中的固体物质也会进入______。
2．海气间的能量交换
海洋通过向大气输送______来影响大气运动；大气主要通过向海洋提供______，引起海水运动。
2012年7月25日，台风“韦森特”袭击香港，之前香港有关部门发布了自1999年以来级别最高的台风警报。台风活动属于海气相互作用吗？
二、厄尔尼诺、拉尼娜现象及其影响
1．厄尔尼诺现象
(1)含义：赤道东太平洋表层海水异常______的现象，大约每2～7年发生一次。
(2)影响
东太平洋：冷水上翻现象消失，海面水温______，海水中的浮游生物和______大量死亡，中、东太平洋及南美太平洋沿岸国家异常多雨，甚至引起__________。
西太平洋：赤道西太平洋降水______，印度尼西亚、澳大利亚等地出现严重______。
2．拉尼娜现象
(1)含义：指赤道东太平洋海水表层温度异常______的现象。
(2)影响
太平洋东岸：海水表层温度逐渐______，降水______，易出现旱灾。
太平洋西岸：赤道西太平洋地区降水较正常年份__________，印度尼西亚、澳大利亚等地______灾害严重。
教材图1-3-1 1985年和1986年赤道东太平洋海水表层温度
该图用分层设色的方式展示了两个不同年份赤道东太平洋海水表层温度的分布情况。结合图例不难看出正常年份该海区海水温度较低，而在厄尔尼诺年该海区的海水温度明显偏高。
答案：一、1.(1)蒸发 凝结 (2)CO2 CO2 CO2 (3)大气 大气
2．热量 动力
思考讨论
提示：台风的形成需要从热带海洋上吸收大量的热量和水分，然后又以强风和暴雨将能量释放出来，所有台风活动属于海气相互作用。
二、1.(1)增暖 (2)升高 鱼类 洪涝灾害 减少 干旱
2．(1)下降 (2)降低 偏少 偏多 洪涝
知识点一 海气相互作用与水、热平衡之间的关系体现在哪些方面？
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。
【例题1】 大气环流和大洋环流源源不断地从低纬度向高纬度输送热量。下图表示北半球向北的热量输送随纬度的变化。完成下列问题。
(1)引起大气环流和大洋环流输送热量的根本原因是( )。
A．海陆热力性质差异
B．海陆分布和地球运动
C．气压带季节性移动
D．太阳辐射和地球运动
(2)曲线①②③代表的热量输送分别是( )。
A．大气输送、总热量输送、海洋输送
B．海洋输送、总热量输送、大气输送
C．大气输送、海洋输送、总热量输送
D．海洋输送、大气输送、总热量输送
解析：第(1)题，结合教材知识可知，引起大气环流的能量来源是太阳辐射，大洋环流的主要动力是大气环流，风向和洋流均受地转偏向力的影响。第(2)题，总热量输送数值应最大，对应②曲线；中纬度地区盛行由低纬吹向高纬的西南风，西南风源源不断地将热量输往高纬，这里大气环流向北输送的热量最多，故③为大气输送。
答案：(1)D (2)B
大洋表面全球海气间水分交换有什么特点？
答案：(1)在热带的赤道辐合带内降水量大于蒸发量。
(2)副热带有过量的蒸发，但南太平洋例外，在那里从赤道西太平洋向东南方向有一条净降水带延伸。
(3)蒸发—降水的水平梯度很大，例如在大西洋30°W、5°N处净降水大于1米/年，但向极地方向延伸10°，净蒸发超过1.4米/年。
知识点二 厄尔尼诺、拉尼娜现象产生的原因及对环境造成的影响是什么？
正常年份
厄尔尼诺发生年份
拉尼娜发生年份
图示
—
洋流
秘鲁寒流沿岸向西北流
温暖海水从赤道向南流动，迫使秘鲁寒流向西流动
当太平洋东部的秘鲁寒流过于强盛时，冷水沿赤道附近海域向西扩散到更远
生物
秘鲁寒流上升流带来丰富的饵料，形成渔场
该海区水温升高，营养物质减少，浮游生物和鱼类、鸟类死亡
—
大气环流
存在对流性环流，赤道太平洋西岸气流上升，东岸气流下沉
形成增强型对流，赤道太平洋中部气流上升，西岸气流下沉，东岸下沉气流因水温升高而减弱
天气气候
西岸降水较多；东岸降水较少，形成荒漠
西岸的澳大利亚及印度、非洲等地出现严重旱灾，东岸荒漠地带暴雨成灾
赤道中、东太平洋海域，信风比常年偏强，水温偏低，海面气压偏高，云量减少；在赤道西太平洋地区，降水较正常年份偏多
【例题2】 (2012·福建模拟)结合材料，完成下列问题。
材料一：下图为2010年9月热带太平洋海洋表层温度距平图。
海洋表层温度距平，是指海洋表层温度与常年总平均温度的差值。
材料二：2011年1月5日澳大利亚东北部的昆士兰州地区最近两周内暴雨不断，遭遇50年来罕见的洪灾，形成了一个比德、法两国面积总和还大的“内海”。
(1)说出赤道太平洋海域水温的变化状况，并说明该变化对太平洋东部海气水热交换的影响。
(2)从自然环境角度分析澳大利亚昆士兰州降水异常的原因。
解析：该题考查了厄尔尼诺、拉尼娜现象的表现及对环境产生的影响。
答案：(1) 中东部水温较常年均温偏低(0.5～1.5 ℃)；西部水温较常年均温偏高(0～2 ℃)。
影响：(由于水温偏低，蒸发减弱)海洋向大气输送的热量与水汽都减少；(上升气流减弱，大气降水减少)大气向海洋输送的水量减少，海气水热交换减弱。
(2)澳大利亚东部和北部沿海海域水温升高，上升气流增强，水汽丰富；东南信风势力增强，向陆地输送水汽增多；东部海域暖流势力增强，增温增湿。
厄尔尼诺与拉尼娜现象对我国气候的影响
(1)厄尔尼诺
根据我国专家学者的研究，厄尔尼诺现象对我国所造成的气候异常主要有以下几个方面。
①台风减少。厄尔尼诺现象发生后，西北太平洋热带风暴(台风)的发生次数及在我国沿海登陆次数均较常年减少。
②我国北方夏季易发生高温、干旱。通常在厄尔尼诺现象发生的当年，我国受夏季风影响减弱，雨带偏南，位于我国中部或长江以南地区，而我国北方地区夏季往往容易出现干旱、高温。
③我国南方易发生低温、洪涝。在厄尔尼诺现象发生后的次年，我国南方容易出现洪涝。近百年来发生在我国的严重洪涝灾害，如1931年、1954年和1998年，都发生在厄尔尼诺现象的次年。
(2)拉尼娜
拉尼娜现象盛期年份，赤道东太平洋海温降低，西太平洋海温升高，导致太平洋副热带高压位置北移，东亚夏季风增强，使我国夏季主要季风雨带向北偏，黄河流域及以北地区多雨，江淮流域少雨的可能性增大。该年份，我国南海和西太平洋的台风次数将比多年平均次数多。
读图，完成第1～4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．太阳的短波辐射
3海洋是大气中水汽的主要来源，大西洋为大气提供的水汽最少的是( )。
A．低纬海域 B．中低纬海域
C．高纬海域 D．中高纬海域
4沿海地区的气温年较差、日较差小的主要原因是( )。
A．海洋面积大 B．海水的比热容大
C．大气对海洋的调节作用明显 D．海水是热的不良导体
答案：1.C 2.D 3.C 4.B 第1题，海气间进行水分交换的过程就是海水的蒸发与降水过程。故选C项。第2题，太阳的短波辐射来自于太阳，没有表示出海气相互作用中热的交换。第3题，高纬海域热量最少，海洋蒸发水汽最少。第4题，影响沿海地区气温年较差、日较差的主要因素为比热容的大小。
丰富的海洋资源，多变的海洋环境，对人类生产、生活产生巨大的影响。据此完成第5～6题。
5在下列世界著名渔场中，位于北大西洋暖流与拉布拉多寒流交汇海域的是( )。
A．纽芬兰渔场 B．北海道渔场
C．秘鲁渔场 D．北海渔场
6当“拉尼娜”发生时，往往会出现的现象是( )。
A．热带太平洋东部暴雨频繁 B．南美太平洋沿岸鱼类大量死亡
C．东南亚地区持续干旱 D．亚洲东部沿海台风次数增加
答案：5.A 6.D 第5题，纽芬兰渔场是世界四大渔场之一，由拉布拉多寒流和北大西洋暖流在纽芬兰岛附近海域交汇而形成。第6题，“拉尼娜”发生时，热带西太平洋更加高温高湿，为热带风暴的产生和发展创造了更加有利的条件。
7读图，完成下列问题。
厄尔尼诺发生时太平洋表层水温异常现象
(1)图中M处为“5 ℃”，对其含义理解正确的是( )。
A．M处海面水温为5 ℃
B．M处海面水温比同纬度地区高5 ℃
C．M处海面水温比海底高5 ℃
D．M处海面比常年平均水温偏高5 ℃
(2)与厄尔尼诺相反的现象称为____________现象。
(3)下图是世界某三地大陆边缘向洋盆过渡示意图，M处地形剖面与a、b、c中的________对应。a、b、c三地中多火山、地震的可能是________和________，判断的理由是__________ ______________________________________________________________________________。
(4)下面两幅图中，表示厄尔尼诺现象的海水运动图的是________图。厄尔尼诺对南美西岸降水的影响是_______________________________________________________________。
答案：(1)D
(2)拉尼娜
(3)b b c 岛弧和海沟是地球上构造运动活跃的地带
(4)甲 降水增多，甚至引起洪涝灾害
2012年7月21日，北京遭遇特大暴雨，北京市全市平均降雨170毫米。这是继1951年有气象观测记录以来观测到的最大值。而数据表明，同一时期城市汛期雨量增加了三成。不过，灾难从来不是形单影只。据了解，除北京外，西北地区也出现大量降雨。业界也对北京本次暴雨给予了不少解释，其中，有气象专家猜测，2012年以来的降雨变化包括北京这次创纪录的降雨，可能与今年处于“拉尼娜”与“厄尔尼诺”现象的转换有关。
思考：“厄尔尼诺”现象是怎样产生的？
提示：“厄尔尼诺”是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象，就是沃克环流圈东移造成的。
一、海气相互作用及其影响
1．海气间的物质交换
(1)水分交换
太阳辐射→海水________→水汽进入大气→________海洋
(2)气体的交换
海水不仅可以吸收______，还可以通过海洋中藻类植物的光合作用消耗______。所以，海洋对于大气中的______浓度具有重要的调节作用。
(3)固体物质的交换
陆源物质、火山物质和宇宙物质等通过______进入海洋，是海洋沉积物的重要来源；同时，海洋中的固体物质也会进入______。
2．海气间的能量交换
海洋通过向大气输送______来影响大气运动；大气主要通过向海洋提供______，引起海水运动。
2012年7月25日，台风“韦森特”袭击香港，之前香港有关部门发布了自1999年以来级别最高的台风警报。台风活动属于海气相互作用吗？
二、厄尔尼诺、拉尼娜现象及其影响
1．厄尔尼诺现象
(1)含义：赤道东太平洋表层海水异常______的现象，大约每2～7年发生一次。
(2)影响
东太平洋：冷水上翻现象消失，海面水温______，海水中的浮游生物和______大量死亡，中、东太平洋及南美太平洋沿岸国家异常多雨，甚至引起__________。
西太平洋：赤道西太平洋降水______，印度尼西亚、澳大利亚等地出现严重______。
2．拉尼娜现象
(1)含义：指赤道东太平洋海水表层温度异常______的现象。
(2)影响
太平洋东岸：海水表层温度逐渐______，降水______，易出现旱灾。
太平洋西岸：赤道西太平洋地区降水较正常年份__________，印度尼西亚、澳大利亚等地______灾害严重。
教材图1-3-1 1985年和1986年赤道东太平洋海水表层温度
该图用分层设色的方式展示了两个不同年份赤道东太平洋海水表层温度的分布情况。结合图例不难看出正常年份该海区海水温度较低，而在厄尔尼诺年该海区的海水温度明显偏高。
答案：一、1.(1)蒸发 凝结 (2)CO2 CO2 CO2 (3)大气 大气
2．热量 动力
思考讨论
提示：台风的形成需要从热带海洋上吸收大量的热量和水分，然后又以强风和暴雨将能量释放出来，所有台风活动属于海气相互作用。
二、1.(1)增暖 (2)升高 鱼类 洪涝灾害 减少 干旱
2．(1)下降 (2)降低 偏少 偏多 洪涝
知识点一 海气相互作用与水、热平衡之间的关系体现在哪些方面？
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。
【例题1】 大气环流和大洋环流源源不断地从低纬度向高纬度输送热量。下图表示北半球向北的热量输送随纬度的变化。完成下列问题。
(1)引起大气环流和大洋环流输送热量的根本原因是( )。
A．海陆热力性质差异
B．海陆分布和地球运动
C．气压带季节性移动
D．太阳辐射和地球运动
(2)曲线①②③代表的热量输送分别是( )。
A．大气输送、总热量输送、海洋输送
B．海洋输送、总热量输送、大气输送
C．大气输送、海洋输送、总热量输送
D．海洋输送、大气输送、总热量输送
解析：第(1)题，结合教材知识可知，引起大气环流的能量来源是太阳辐射，大洋环流的主要动力是大气环流，风向和洋流均受地转偏向力的影响。第(2)题，总热量输送数值应最大，对应②曲线；中纬度地区盛行由低纬吹向高纬的西南风，西南风源源不断地将热量输往高纬，这里大气环流向北输送的热量最多，故③为大气输送。
答案：(1)D (2)B
大洋表面全球海气间水分交换有什么特点？
答案：(1)在热带的赤道辐合带内降水量大于蒸发量。
(2)副热带有过量的蒸发，但南太平洋例外，在那里从赤道西太平洋向东南方向有一条净降水带延伸。
(3)蒸发—降水的水平梯度很大，例如在大西洋30°W、5°N处净降水大于1米/年，但向极地方向延伸10°，净蒸发超过1.4米/年。
知识点二 厄尔尼诺、拉尼娜现象产生的原因及对环境造成的影响是什么？
正常年份
厄尔尼诺发生年份
拉尼娜发生年份
图示
—
洋流
秘鲁寒流沿岸向西北流
温暖海水从赤道向南流动，迫使秘鲁寒流向西流动
当太平洋东部的秘鲁寒流过于强盛时，冷水沿赤道附近海域向西扩散到更远
生物
秘鲁寒流上升流带来丰富的饵料，形成渔场
该海区水温升高，营养物质减少，浮游生物和鱼类、鸟类死亡
—
大气环流
存在对流性环流，赤道太平洋西岸气流上升，东岸气流下沉
形成增强型对流，赤道太平洋中部气流上升，西岸气流下沉，东岸下沉气流因水温升高而减弱
天气气候
西岸降水较多；东岸降水较少，形成荒漠
西岸的澳大利亚及印度、非洲等地出现严重旱灾，东岸荒漠地带暴雨成灾
赤道中、东太平洋海域，信风比常年偏强，水温偏低，海面气压偏高，云量减少；在赤道西太平洋地区，降水较正常年份偏多
【例题2】 (2012·福建模拟)结合材料，完成下列问题。
材料一：下图为2010年9月热带太平洋海洋表层温度距平图。
海洋表层温度距平，是指海洋表层温度与常年总平均温度的差值。
材料二：2011年1月5日澳大利亚东北部的昆士兰州地区最近两周内暴雨不断，遭遇50年来罕见的洪灾，形成了一个比德、法两国面积总和还大的“内海”。
(1)说出赤道太平洋海域水温的变化状况，并说明该变化对太平洋东部海气水热交换的影响。
(2)从自然环境角度分析澳大利亚昆士兰州降水异常的原因。
解析：该题考查了厄尔尼诺、拉尼娜现象的表现及对环境产生的影响。
答案：(1) 中东部水温较常年均温偏低(0.5～1.5 ℃)；西部水温较常年均温偏高(0～2 ℃)。
影响：(由于水温偏低，蒸发减弱)海洋向大气输送的热量与水汽都减少；(上升气流减弱，大气降水减少)大气向海洋输送的水量减少，海气水热交换减弱。
(2)澳大利亚东部和北部沿海海域水温升高，上升气流增强，水汽丰富；东南信风势力增强，向陆地输送水汽增多；东部海域暖流势力增强，增温增湿。
厄尔尼诺与拉尼娜现象对我国气候的影响
(1)厄尔尼诺
根据我国专家学者的研究，厄尔尼诺现象对我国所造成的气候异常主要有以下几个方面。
①台风减少。厄尔尼诺现象发生后，西北太平洋热带风暴(台风)的发生次数及在我国沿海登陆次数均较常年减少。
②我国北方夏季易发生高温、干旱。通常在厄尔尼诺现象发生的当年，我国受夏季风影响减弱，雨带偏南，位于我国中部或长江以南地区，而我国北方地区夏季往往容易出现干旱、高温。
③我国南方易发生低温、洪涝。在厄尔尼诺现象发生后的次年，我国南方容易出现洪涝。近百年来发生在我国的严重洪涝灾害，如1931年、1954年和1998年，都发生在厄尔尼诺现象的次年。
(2)拉尼娜
拉尼娜现象盛期年份，赤道东太平洋海温降低，西太平洋海温升高，导致太平洋副热带高压位置北移，东亚夏季风增强，使我国夏季主要季风雨带向北偏，黄河流域及以北地区多雨，江淮流域少雨的可能性增大。该年份，我国南海和西太平洋的台风次数将比多年平均次数多。
读图，完成第1～4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．太阳的短波辐射
3海洋是大气中水汽的主要来源，大西洋为大气提供的水汽最少的是( )。
A．低纬海域 B．中低纬海域
C．高纬海域 D．中高纬海域
4沿海地区的气温年较差、日较差小的主要原因是( )。
A．海洋面积大 B．海水的比热容大
C．大气对海洋的调节作用明显 D．海水是热的不良导体
答案：1.C 2.D 3.C 4.B 第1题，海气间进行水分交换的过程就是海水的蒸发与降水过程。故选C项。第2题，太阳的短波辐射来自于太阳，没有表示出海气相互作用中热的交换。第3题，高纬海域热量最少，海洋蒸发水汽最少。第4题，影响沿海地区气温年较差、日较差的主要因素为比热容的大小。
丰富的海洋资源，多变的海洋环境，对人类生产、生活产生巨大的影响。据此完成第5～6题。
5在下列世界著名渔场中，位于北大西洋暖流与拉布拉多寒流交汇海域的是( )。
A．纽芬兰渔场 B．北海道渔场
C．秘鲁渔场 D．北海渔场
6当“拉尼娜”发生时，往往会出现的现象是( )。
A．热带太平洋东部暴雨频繁 B．南美太平洋沿岸鱼类大量死亡
C．东南亚地区持续干旱 D．亚洲东部沿海台风次数增加
答案：5.A 6.D 第5题，纽芬兰渔场是世界四大渔场之一，由拉布拉多寒流和北大西洋暖流在纽芬兰岛附近海域交汇而形成。第6题，“拉尼娜”发生时，热带西太平洋更加高温高湿，为热带风暴的产生和发展创造了更加有利的条件。
7读图，完成下列问题。
厄尔尼诺发生时太平洋表层水温异常现象
(1)图中M处为“5 ℃”，对其含义理解正确的是( )。
A．M处海面水温为5 ℃
B．M处海面水温比同纬度地区高5 ℃
C．M处海面水温比海底高5 ℃
D．M处海面比常年平均水温偏高5 ℃
(2)与厄尔尼诺相反的现象称为____________现象。
(3)下图是世界某三地大陆边缘向洋盆过渡示意图，M处地形剖面与a、b、c中的________对应。a、b、c三地中多火山、地震的可能是________和________，判断的理由是__________ ______________________________________________________________________________。
(4)下面两幅图中，表示厄尔尼诺现象的海水运动图的是________图。厄尔尼诺对南美西岸降水的影响是_______________________________________________________________。
答案：(1)D
(2)拉尼娜
(3)b b c 岛弧和海沟是地球上构造运动活跃的地带
(4)甲 降水增多，甚至引起洪涝灾害