第四单元第三节 海-气相互作用及其影响
内容索引基础落实•必备知识全过关重难探究•能力素养全提升学以致用•随堂检测全达标
课标导引课程标准运用图表,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。目标导引1.应用图表,理解海-气相互作用及其对全球水热平衡的影响。(综合思维)2.举例说明厄尔尼诺和拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。(人地协调观)3.以“厄尔尼诺现象的利与弊”为辩题,收集材料,开展辩论。(地理实践力)
知识建构
基础落实•必备知识全过关
必备知识一、海-气相互作用1.海洋与大气之间的相互联系、相互影响,称作海-气相互作用。物质交换和能量传输,是两者相互作用的重要途径。
2.海洋对大气的作用(1)海洋通过长波辐射和蒸发潜热向大气提供热能。到达地表的太阳辐射能有70%被海洋吸收,吸收的能量中85%左右的热能形式储存在大洋表层,这部分能量又以长波辐射等方式输送给大气。(2)海洋通过蒸发作用向大气提供水汽。全球总水量的96%以上赋存于海洋之中,大气中86%的水汽也由海洋提供。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。因此暖流流经海区和低纬海区的气候相对寒流流经海区和高纬海区要湿润些。海水的热状况和蒸发情况,直接制约着大气中水汽的含量与分布
(3)海洋对气温有调节作用。海水热容量大,增温、冷却都比陆地慢,对大气温度有着调节作用。海洋的最热月和最冷月都要比陆地晚1个月左右。受海洋影响大的地区,气温日较差与年较差都相对较小。(4)海洋对大气的温室效应有缓解作用。海洋中溶解的CO2是大气中CO2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CO2含量,影响着全球气温和大气环流过程。另外,海洋浮游植物通过光合作用,还向大气提供了40%的再生氧气。因此,人们把海洋与森林并称为地球的两叶“肺”。
3.大气对海洋的作用(1)大气运动能够推动海水运动,影响海水性质。气流吹拂表层海水运动,形成风海流与风浪。(2)大气因参与海陆间水循环而影响海水性质。大气通过水汽输送、蒸发、降水等环节参与水循环,其中降水与蒸发的强弱直接影响海水盐度分布。此外,大气云层可减弱到达海面的太阳辐射,影响海面增温,进而影响海水的运动。(3)大气通过降尘向海洋提供营养元素。大气颗粒物及其携带的营养元素通过沉降作用进入海洋,促进浮游植物的生长,从而使海洋能固定更多的碳,释放更多的氧。
4.海-气相互作用对全球水热平衡的影响(1)促进水平衡。海面蒸发产生的水汽91%直接进行海上内循环,以降水形式重返海洋;9%的水汽参与海陆间大循环,被大气输送到陆地上空,凝结成雨雪后降落,成为陆地淡水的来源,并最终注入海洋。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。(2)促进热量平衡。地球上高低纬地区间的热量输送主要是通过大气环流和洋流共同实现的。(3)不同纬度海洋对大气加热的差异,导致了高低纬之间的大气环流。由于海洋与陆地的热力性质差异,形成季风环流。同时,风力吹拂洋面,形成了运动方向基本一致的洋流。热带是海-气相互作用最活跃的地区
二、厄尔尼诺与拉尼娜现象1.厄尔尼诺现象(1)厄尔尼诺现象是指赤道东、中太平洋海水温度持续异常增温的情况。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。(2)在厄尔尼诺年,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。除此之外,世界许多地区都会出现气候异常甚至发生自然灾害。与赤道附近太平洋东西两岸的沃克环流有关
2.拉尼娜现象与厄尔尼诺相反,拉尼娜现象是指赤道东、中太平洋海水温度异常偏低的情况。在拉尼娜现象发生期间,赤道东太平洋沿岸地区往往降水减少,发生干旱的概率增大;而赤道西太平洋沿岸地区往往降水增多,出现暴雨、洪水的概率增大。
自主检测1.判断正误并纠错(1)海水温度取决于附近洋流的性质。()答案×提示海水温度主要取决于太阳辐射。(2)厄尔尼诺现象是指赤道东、中太平洋海水温度持续异常增温的现象。()答案√
(3)厄尔尼诺现象导致赤道东太平洋沿岸地区,由于海水温度上升,大气对流活动增强、降水增多,洪涝灾害严重。()答案√(4)拉尼娜现象是指赤道附近东、中太平洋海水温度异常偏低的现象。()答案√
2.对南美洲等温线分布图的判断,正确的是()A.该图是南美洲7月份等温线分布图B.①处等温线密集主要是受秘鲁寒流的影响C.②处等温线向南凸出是因为冬季大陆降温快D.③处等温线向南凸出是受巴西暖流的影响答案D
A.厄尔尼诺现象是指赤道东、中太平洋海水温度持续异常增温的现象B.拉尼娜现象是指赤道东、中太平洋海水温度异常偏低的现象C.厄尔尼诺现象和拉尼娜现象都是一种海洋灾害D.厄尔尼诺现象和拉尼娜现象可以同时出现,使大气变得更为复杂答案D3.关于厄尔尼诺现象和拉尼娜现象的说法不正确的是()
4.当拉尼娜现象发生时,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D
重难探究•能力素养全提升
情境探究探究一海-气相互作用大气-海洋系统是地球的大气圈与占地球面积71%的海洋相互作用、相互影响构成的系统。海-气相互作用的研究分三个方向进行,即大尺度、中尺度、小尺度。以大尺度为重点,即分析大尺度海洋与大气能量交换过程中热力与动力相互作用,研究海洋对大尺度风应力响应,大气对大尺度海洋温度波动响应,海洋对大气变化起着调节与滞缓作用等。在海-气系统中,海洋主要通过向大气输送热量来影响大气运动,大气运动主要向海洋提供能量,改变洋流及重新分配海洋的热含量,构成了一个互相制约的体系。
结合材料探究:(1)导致大西洋上南北向大气环流形成的直接因素是什么?(2)为什么说大气环流和大洋环流是维持全球水热平衡的基础?(3)为何全球的大气环流和大洋环流的运动方向基本相同?提示(1)不同纬度海洋对大气加热的差异。(2)大气环流和大洋环流可以驱动水分和热量在不同地区间传输,从而使地球上的水分和热量保持平衡。(3)大气运动通过风力吹拂海面,把动能传递给海洋,促使海水运动,海-气通过长期的相互影响,并在地球地转偏向力的影响下,形成了运动方向基本一致的大气环流和大洋环流。
方法突破1.海-气相互作用与水热交换(1)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。(2)海洋吸收了大部分到达地表的太阳辐射,再通过蒸发潜热、长波辐射向大气提供热能。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。
2.海-气相互作用与水热平衡
应用体验【例1】(2022山东日照期末)“海浩”是指海面上出现白茫茫云雾的现象。2021年1月,青岛经历寒潮天气时,青岛近海海域像开了锅,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。据此完成下列各题。
(1)“海浩”景观的形成主要反映出()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(2)“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
名师点睛
解析第(1)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遇冷凝结,“海浩”现象反映出海-气间的水热交换,不是海-陆间的水汽输送,B项正确,A项错误;由材料可知水温比气温高才能使暖湿海面水汽凝结,形成“海浩”,D项错误;“海浩”景观的形成与风力大小关系不大,C项错误。所以选B项。第(2)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,海-气间的水热交换可以维持水热平衡,B项正确。答案(1)B(2)B
情境探究探究二厄尔尼诺与拉尼娜现象以往厄尔尼诺一直被认为是一种地区性的现象。随着科学的发展,对厄尔尼诺现象的监测和研究逐渐受到重视。20世纪60年代,科学家发现厄尔尼诺现象与太平洋上大气活动和一些地区的气候异常有着密切的关系。拉尼娜现象常发生于厄尔尼诺现象之后,但也不是每次都这样,厄尔尼诺与拉尼娜现象相互转变需要大约四年的时间。一般来说拉尼娜现象的影响和破坏力没有厄尔尼诺现象严重,对它的研究也不及厄尔尼诺现象多。
厄尔尼诺现象发生时太平洋表层水温异常现象结合材料探究:(1)与厄尔尼诺现象相反的称为现象。(2)厄尔尼诺现象对南美西岸降水的影响主要有哪些?(3)厄尔尼诺现象发生时会对秘鲁渔场产生什么影响?
提示(1)拉尼娜(2)降水增多,甚至发生洪涝灾害。(3)厄尔尼诺现象发生时,表层海水增温,上升流减弱,下层海水中的无机盐等营养成分减少,鱼类缺乏饵料,导致秘鲁渔场渔业大幅减产。
方法突破1.沃克环流沃克环流是指正常情况下发生在赤道附近太平洋洋面上的一种热力环流。厄尔尼诺与拉尼娜现象的发生均与沃克环流有关,沃克环流的强弱变化直接导致赤道地区太平洋东西两岸的气候变化,具体表现分析如下。
2.厄尔尼诺与拉尼娜现象
应用体验【例2】厄尔尼诺是指赤道东、中太平洋海水温度持续异常增温的现象,而当同一纬度的赤道西太平洋海水温度异常偏高,降水异常偏多时,称为拉尼娜现象。读厄尔尼诺和拉尼娜现象图,完成下列各题。
(1)图中箭头①②为东风,它所处的风带是,位于A处的著名渔场是,位于B处附近的群岛国家是。(2)请说明A处渔场的形成原因。(3)如上图所示,在厄尔尼诺现象发生的年份,东风强度减弱,赤道附近海水的垂直环流方向与正常年份相反。在图中用箭头标出此时赤道附近海水的流动方向,并说明厄尔尼诺现象对A处渔业生产的影响。
(4)如图所示,在拉尼娜现象发生的年份,东风强度异常加强,为此B国需要防御的自然灾害主要有()①森林火灾②泥石流③地震灾害④洪涝灾害A.①②B.②③C.②④D.①③素养立意本题以厄尔尼诺和拉尼娜现象为背景,考查其对气候、渔业生产等的影响。体现了综合思维和区域认知两大地理核心素养的考查,掌握厄尔尼诺和拉尼娜现象的形成与影响是解题的前提。
解析第(1)题,根据厄尔尼诺现象发生的区域可知,①②所处的风带应是东南信风带,秘鲁附近的著名渔场是秘鲁渔场。第(2)题,A处有上升流,可从下层海水中带来营养物质,饵料丰富,易形成渔场。第(3)题,当厄尔尼诺现象发生时,影响了海水上泛,饵料减少,鱼类聚集量减少,同时海水温度升高,造成冷水鱼死亡,渔获量会大减。第(4)题,拉尼娜现象发生时,A处海水强烈上泛,水温异常偏低,而西部表层水温升高,气流上升运动强烈,易形成暴雨、洪涝等灾害,泥石流、滑坡等也频发,而此时森林火灾不易发生,地震灾害与此关系不大。
答案(1)东南信风带 秘鲁渔场 印度尼西亚(2)A处位于信风带,在东南信风的吹拂下,表层海水被吹走,海平面降低,下层冷海水上泛,上泛的冷海水将丰富的营养物质带到表层,浮游生物大量繁殖,鱼类饵料丰富。(3)画图略(箭头呈顺时针方向)。当厄尔尼诺现象出现时,下层冷海水不能上泛,底层营养物质不能上泛到表层,鱼类因缺少饵料而死亡;该海区鱼类为冷水鱼,海水温度升高,会使鱼类死亡。因此不会形成大规模的鱼群,渔获量会大减。(4)C
学以致用•随堂检测全达标
读图,完成1~2题。1.海-气的物质与能量交换不包括()A.海洋是大气的主要水源B.海洋是地球上太阳能的重要存储器C.海洋对二氧化碳的吸收作用D.海底板块的扩张和碰撞2.下列海域“海-气”物质与能量交换最突出的是()A.波罗的海B.加勒比海C.渤海D.红海
解析第1题,海底板块的扩张和碰撞属于地球的内能作用,不属于海-气的物质与能量交换范畴。第2题,纬度越低,获得的太阳辐射越多,“海-气”物质与能量交换越突出。答案1.D2.B
3.海-气热量输送的主要途径是()A.大气蒸发B.季风环流C.海水蒸发D.洋流解析海水蒸发使得海-气热量输送。答案C
4.读世界海陆分布图,在地球上高低纬间的热量输送中,海洋输送热量超过大气输送热量的海区是()A.①②B.③④C.①③D.②④
解析在南北纬0°~30°的海域中,海洋输送热量超过大气输送热量。答案A
(2021河北唐山期末)正常年份,赤道附近太平洋中东部的表层海水温度较低,大气较稳定,气流下沉;西部海水温度较高,气流上升。当赤道附近中东太平洋海面温度异常升高时,便会出现厄尔尼诺现象,反之则出现拉尼娜现象。据此完成5~6题。5.图中能正确表示拉尼娜现象发生时太平洋赤道海区大气环流的是()
6.当东南信风减弱时,往往会出现的现象是()①南美洲太平洋沿岸渔业增收②热带太平洋东部暴雨频繁③东南亚地区持续干旱④亚洲东部沿海台风次数增加A.①②B.①④C.②③D.③④
解析第5题,根据材料可知,当拉尼娜现象发生时,赤道附近中东太平洋海面温度异常降低,气流下沉,西部气流上升,A项正确。第6题,当东南信风减弱时,南美洲太平洋沿岸秘鲁寒流势力减弱,渔业减产,①错误;热带太平洋东部水温升高,气流强烈上升,暴雨频繁,②正确;东南亚地区持续干旱,③正确;亚洲东部沿海台风次数减少,④错误。C项正确。答案5.A6.C
本课结束
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