資源簡(jiǎn)介 中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)第12講 海—?dú)庀嗷プ饔煤铜h(huán)流異常目錄01 考情透視·目標(biāo)導(dǎo)航 202 知識(shí)導(dǎo)圖·思維引航 203 考點(diǎn)突破·考法探究 3考點(diǎn)一 海-氣相互作用 3知識(shí)梳理 3知識(shí)點(diǎn) 海水溫度 3核心突破 6考點(diǎn) 海—?dú)庀嗷プ饔门c全球水熱平衡 6題型01 海-氣相互作用與水熱交換 9考點(diǎn)二 環(huán)流異常(厄爾尼諾與拉尼娜現(xiàn)象) 10知識(shí)梳理 10知識(shí)點(diǎn)1 沃克環(huán)流 10知識(shí)點(diǎn)2 厄爾尼諾現(xiàn)象 12知識(shí)點(diǎn)3 拉尼娜現(xiàn)象 15核心突破 16考點(diǎn) 厄爾尼諾與拉尼娜現(xiàn)象的成因及影響 16題型01 厄爾尼諾現(xiàn)象 18題型02 拉尼娜現(xiàn)象 19熱點(diǎn)應(yīng)用 2101 德雷克海峽的開關(guān)效應(yīng) 2102 北極濤動(dòng)與南方濤動(dòng) 2303 北極放大效應(yīng) 26考點(diǎn)要求 考題統(tǒng)計(jì)+考點(diǎn)提取海-氣熱量交換 2024浙江1月卷,24-25題,4分,以北半球夏季大氣潛熱釋放對(duì)局地氣溫變化的貢獻(xiàn)為情境,海-氣間熱量交換 2023重慶卷,15題,3分,表層海水溫度下降的主要原因是,海-氣間熱量交換 2023廣東卷,19題,10分,距今約17-15千年期間日本海先近岸海域上、下層海水交換強(qiáng)度顯著降低的原因及對(duì)馬暖流形成于距今8千年支持的理由,海-氣間熱量交換厄爾尼諾與拉尼娜 2023河北卷,10-11題,6分,上圖反映該年赤道附近中、東太平洋出現(xiàn)及赤道附近中、東太平洋此現(xiàn)象發(fā)生時(shí)易出現(xiàn),拉尼娜事件 2023北京卷,5-6題,6分,由圖可知及該地最可能位于,厄爾尼諾事件命題趨勢(shì): 近三年考頻較低,難度較小,主要考查海-氣間熱量交換及環(huán)流異常對(duì)氣候的影響的基礎(chǔ)知識(shí)。本節(jié)內(nèi)容往往通過結(jié)合圖表,考查海—?dú)庀嗷プ饔脤?duì)全球水熱平衡的影響,解釋厄爾尼諾、拉尼娜現(xiàn)象對(duì)全球氣候和人類活動(dòng)的影響。考點(diǎn)一 海-氣相互作用知識(shí)點(diǎn) 海水溫度(1)概念海洋與大氣邊界上的動(dòng)量、熱量、物質(zhì)的交換,以及這些交換對(duì)大氣、海洋各種特性的影響, 被統(tǒng)稱為海—?dú)庀嗷プ饔谩?br/>(2)海—?dú)忾g的物質(zhì)交換海洋和大氣間的物質(zhì)交換是多相的,既有液態(tài)的物質(zhì)交換,也有氣態(tài)的和固態(tài)的物質(zhì)交換。①海—?dú)忾g液態(tài)的物質(zhì)交換海洋通過蒸發(fā)作用向大氣提供水汽。提供水汽的多少主要與水溫相關(guān)。水溫越高,蒸發(fā)越旺盛,空氣濕度也越大。大氣中的水汽在適當(dāng)條件下凝結(jié),并以降水的形式返回海洋,從而實(shí)現(xiàn)與海洋的水分交換。產(chǎn)生的影響:海水的溫度、鹽度和密度。②海—?dú)忾g氣態(tài)的物質(zhì)交換對(duì)氣候影響最大的是二氧化碳的交換。海洋通過生物固碳等作用調(diào)節(jié)大氣中的二氧化碳含量,影響著全球氣溫和大氣環(huán)流過程。海洋浮游植物通過光合作用,還向大氣提供了40%的再生氧氣。產(chǎn)生的影響:對(duì)于大氣中二氧化碳濃度具有重要調(diào)節(jié)作用,可減緩大氣中二氧化碳增加的速率。【知識(shí)拓展】全球碳循環(huán)系統(tǒng)中,海洋的作用比陸地更為重要。海水通過與大氣的接觸,直接溶解大氣中的CO2,海洋生物進(jìn)行光合作用并將二氧化碳固定在生物體內(nèi)。 被海洋生物固定的二氧化碳一部分通過生物呼吸作用和殘?bào)w分解釋放到大氣中,另一部分形成碳酸鹽和有機(jī)碳(煤石油天然氣)短時(shí)期不再參與地表碳循環(huán),從而降低了表層海水中CO2的含量,有利于海洋表層從大氣中吸收更多的CO2,對(duì)海洋和大氣的CO 平衡產(chǎn)生重要影響。若地球表面溫度增高,海水溫度會(huì)隨之上升, CO 在海水中的溶解度下降,將有更多的二氧化碳返回大氣中,因此海水溫度上升,對(duì)地球?qū)⑹菨撛诘木薮笸{。 (世界熱帶海洋所釋放的二氧化碳有3/4來(lái)自赤道太平洋海域)③海—?dú)忾g固態(tài)的物質(zhì)交換大氣通過降塵向海洋提供營(yíng)養(yǎng)元素。大氣顆粒物及其攜帶的營(yíng)養(yǎng)元素通過沉降作用進(jìn)入海洋,促進(jìn)浮游植物的生長(zhǎng),從而使海洋能固定更多的碳,釋放更多的氧。海洋中的固體物質(zhì)也會(huì)進(jìn)入大氣。(3)海—?dú)忾g的能量交換①海洋吸收了太陽(yáng)輻射后,再通過潛熱、長(zhǎng)波輻射等方式把儲(chǔ)存的太陽(yáng)輻射能輸送給大氣,為大氣運(yùn)動(dòng)提供能量,驅(qū)使大氣運(yùn)動(dòng)(大氣環(huán)流)。②大氣主要通過風(fēng)向海洋傳遞動(dòng)能,驅(qū)使表層海水運(yùn)動(dòng)(大洋環(huán)流)。在相互制約的大氣-海洋系統(tǒng)中,海洋主要通過向大氣輸送熱量來(lái)影響大氣運(yùn)動(dòng),大氣主要以風(fēng)的形式向海洋輸送動(dòng)能。也稱之為海氣之間的熱量交換。海水反射率比較小,吸收的太陽(yáng)短波輻射能較多,并且海面上空濕度一般較大,所以長(zhǎng)波輻射損失也較小,因此海洋就有比較大的凈輻射收入。海洋吸收了到達(dá)地表太陽(yáng)輻射的大部分,并把其中85%的熱量?jī)?chǔ)存在海洋表層。海洋是大氣最主要的熱量?jī)?chǔ)存庫(kù)。海洋向大氣輸送的熱量受海洋表面水溫的影響,水溫高的海區(qū),向大氣輸送的熱量也多。海洋通過長(zhǎng)波輻射和蒸發(fā)潛熱向大氣提供熱能。什么是潛熱輸送?地球表面的水分在蒸發(fā)(升華)時(shí),吸收下墊面的熱量,并把這部分熱量潛藏在蒸發(fā)(升華)出的水汽中,稱為潛熱。當(dāng)水汽在空氣中受冷而凝結(jié)(凝華)時(shí),又會(huì)把這部分潛熱釋放出來(lái),從而提高空氣的溫度。相反空氣中的水汽如果在下墊面上發(fā)生凝結(jié)(凝華)時(shí),會(huì)把潛熱釋放出來(lái),提高下墊面的溫度。這種地面和大氣之間以潛熱形式進(jìn)行熱量交換的方式稱為潛熱輸送。實(shí)踐證明,從下墊面蒸發(fā)出的水分遠(yuǎn)多于空氣中的水汽在地面凝結(jié)出的水分,因此潛熱輸送的結(jié)果,大多是地面失去熱量,大氣獲得熱量。大氣給海洋提供動(dòng)力。大氣環(huán)流及其所形成的行星風(fēng)系使海水沿著一定的方向大規(guī)模地運(yùn)動(dòng),形成洋流,引起海洋熱量的重新分配。熱帶氣旋可以加速海水的運(yùn)動(dòng)并可使海平面異常升高,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成災(zāi)害。這是大氣對(duì)海洋的能量輸送。思考:熱帶地區(qū)是海—?dú)庀嗷プ饔米罨钴S地區(qū)的原因熱帶地區(qū)獲得的太陽(yáng)輻射多。熱帶地區(qū)海洋平均每月向大氣輸送的熱量最多。熱帶地區(qū)海區(qū)面積大,海水蒸發(fā)旺盛,向大氣輸送的水汽也豐富。(4)小結(jié):海洋對(duì)大氣的作用①海洋通過長(zhǎng)波輻射和潛熱向大氣提供能量②海洋通過蒸發(fā)作用向大氣提供水汽;提供水汽的多少主要與水溫有關(guān)。水溫越高,蒸發(fā)越旺盛,空氣濕度也越大。③海洋對(duì)氣溫有調(diào)節(jié)作用④海洋對(duì)大氣的溫室效應(yīng)有緩解作用海洋中溶解的CO2是大氣中CO2含量的數(shù)十倍,并且海洋通過生物固碳等作用調(diào)節(jié)大氣中的CO2含量,影響著全球氣溫和大氣環(huán)流過程;海洋浮游植物通過光合作用,向大氣提供了40%的再生氧氣。(5)小結(jié):大氣對(duì)海洋的作用①大氣通過風(fēng)推動(dòng)海水運(yùn)動(dòng),影響海水性質(zhì)。氣流吹拂表層海水,形成風(fēng)海流與風(fēng)浪。②大氣因參與海陸間水循環(huán)而影響海水性質(zhì)。a.大氣通過水汽輸送、蒸發(fā)、降水等環(huán)節(jié)參與水循環(huán),其中降水的強(qiáng)弱直接影響海水鹽度分布;b.大氣云層可減弱海面的太陽(yáng)輻射,影響海面增溫,進(jìn)而影響海水的運(yùn)動(dòng)。③大氣通過降塵向海洋提供營(yíng)養(yǎng)元素。考點(diǎn) 海—?dú)庀嗷プ饔门c全球水熱平衡海一氣相互作用通過大氣環(huán)流與大洋環(huán)流,驅(qū)使水分和熱量在不同地區(qū)傳輸,維持地球上水分和熱量的平衡。(1)對(duì)水量平衡的影響海洋是地球上水的大本營(yíng)。從海洋上蒸發(fā)的水汽,隨著大氣運(yùn)動(dòng),大部分通過降水返回海洋;其余部分被大氣運(yùn)動(dòng)帶到陸地上空,在適當(dāng)?shù)臈l件下形成降水降落到陸地上,然后匯入江河,流回海洋,構(gòu)成地球上水循環(huán),使全世界蒸發(fā)和降水的總量保持平衡。在全球水循環(huán)和水平衡中,海洋通過蒸發(fā)向大氣輸送水汽是基礎(chǔ),海水運(yùn)動(dòng)和大氣運(yùn)動(dòng)是途徑,他們都是海-氣相互作用才得以實(shí)現(xiàn)的。地球上多年平均降水量等于多年平均蒸發(fā)量,總水量基本不變。海一氣相互作用參與的水循環(huán),有助于全球的水量平衡。全球的水量平衡是水循環(huán)的結(jié)果,而水循環(huán)必須通過大氣環(huán)流來(lái)實(shí)現(xiàn)。海洋降水量+陸地降水量=海洋蒸發(fā)量+陸地蒸發(fā)量;說(shuō)明從長(zhǎng)期來(lái)看,全球水的總量沒有什么變化,但是就一個(gè)地區(qū)來(lái)說(shuō),有時(shí)降水多,有時(shí)降水少。(2)對(duì)熱量平衡的影響地球表面,低緯度地區(qū)獲得的凈輻射能多于高緯度地區(qū),熱量從低緯度地區(qū)向高緯度地區(qū)輸送。地球上高低緯度之間的熱量輸送主要是通過大氣運(yùn)動(dòng)和洋流共同實(shí)現(xiàn)的。低緯度海洋獲得更多的太陽(yáng)輻射能,主要由大洋環(huán)流把低緯度的多余熱量向較高緯度輸送。在中緯度,通過海洋與大氣之間的交換,把相當(dāng)多的熱量輸送給大氣,再由大氣環(huán)流將熱量向更高緯度輸送。通過海-氣相互作用和對(duì)熱量的全球輸送,維持了地球上的熱量平衡海水的蒸發(fā)使海水失去熱量,這些熱量隨水汽進(jìn)入大氣中。當(dāng)水汽凝結(jié)時(shí),將它從海洋吸收的熱量釋放出來(lái),這是海-氣熱量輸送的主要途徑。(2024·浙江1月卷)海—?dú)忾g通過潛熱(海水蒸發(fā)吸收的熱量或水汽凝結(jié)釋放的熱量)、長(zhǎng)波輻射等方式進(jìn)行熱量交換,并通過大氣環(huán)流和大洋環(huán)流調(diào)節(jié)不同緯度間的水熱狀況。下圖為北半球夏季大氣潛熱釋放對(duì)局地氣溫變化的貢獻(xiàn)。完成下面小題。注:垂直方向?yàn)榉堑雀弑壤?br/>1.關(guān)于大氣潛熱釋放的緯度差異及其主要原因的說(shuō)法,正確的是( )A.0°~10°潛熱釋放高度較高,氣流輻散上升強(qiáng)烈B.30°~40°潛熱釋放數(shù)量較少,信風(fēng)干燥抑制蒸發(fā)C.50°~60°潛熱釋放高度較低,鋒面氣旋抬升受限D.80°~90°潛熱釋放數(shù)量最少,極地東風(fēng)擺動(dòng)較小2.在海—?dú)庀到y(tǒng)內(nèi)部( )A.大氣降水,將能量直接傳遞給了海洋表面B.大氣輻射和運(yùn)動(dòng),消耗從海洋獲取的熱量C.海面反射太陽(yáng)輻射,增加了大氣潛熱釋放D.海面水分蒸發(fā)凝結(jié),促使海水產(chǎn)生了運(yùn)動(dòng)題型01 海-氣相互作用與水熱交換海洋—大氣之間進(jìn)行著廣泛的水熱交換,深刻影響著全球環(huán)境及其變化。讀某海域全年日均向大氣輸送熱量等值線圖,完成下題。1.海洋向大氣輸送熱量的主要方式是( )A.洋流熱量輸送 B.海—?dú)庵g對(duì)流 C.海面短波輻射 D.蒸發(fā)潛熱輸送2.圖中中緯度海域數(shù)值差異產(chǎn)生的主要原因是( )A.大氣運(yùn)動(dòng) B.洋流分布 C.天氣變化 D.太陽(yáng)輻射3.圖中向大氣輸送熱量最少的海區(qū)( )A.雨霧天氣較多 B.浮冰和冰山廣布 C.漁業(yè)資源較豐富 D.鹽度比周圍海域高考點(diǎn)二 環(huán)流異常(厄爾尼諾與拉尼娜現(xiàn)象)知識(shí)點(diǎn)1 沃克環(huán)流正常年份,赤道兩側(cè)的信風(fēng)將太平洋東側(cè)大量的表層暖水輸送到西側(cè),下層海水上涌,同時(shí),秘魯寒流北上補(bǔ)充,使得赤道中、東部太平洋海域表層海水溫度相對(duì)較低。沃克環(huán)流:正常年份赤道附近太平洋中東部的表層海水溫度較低,大氣較穩(wěn)定,氣流下沉;西部海水溫度較高,氣流上升。該環(huán)流稱沃克環(huán)流。知識(shí)點(diǎn)2 厄爾尼諾現(xiàn)象厄爾尼諾現(xiàn)象是赤道中、東部太平洋海域發(fā)生的大范圍、持續(xù)性表層海水溫度異常偏高(海溫距平高于0.5℃且持續(xù)3個(gè)月以上)的現(xiàn)象。大約每隔2 ~ 7年發(fā)生一次,每次持續(xù)1~ 2年,發(fā)生年份稱為厄爾尼諾年。時(shí)間:圣誕節(jié)前后。成因:有些年份,影響南美洲的東南信風(fēng)減弱,從太平洋東側(cè)輸送到西側(cè)的暖水明顯減少,赤道逆流增強(qiáng),表層暖水向東回流,同時(shí)東太平洋冷水上翻現(xiàn)象消失,北上補(bǔ)充的秘魯寒流減弱,導(dǎo)致赤道中、東部太平洋海域表層海水溫度較正常年份偏高,這樣就形成了厄爾尼諾現(xiàn)象。厄爾尼諾的出現(xiàn),使得秘魯漁場(chǎng)冷水性魚類因不適應(yīng)溫暖海域的環(huán)境而大量死亡,導(dǎo)致以這類魚為食物的鳥類死亡或遷徙。研究證據(jù)表明,厄爾尼諾現(xiàn)象與全球氣候變化密切相關(guān),并大范圍影響到天氣狀況和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。通常情況下,厄爾尼諾對(duì)我國(guó)的影響:①我國(guó)北方夏季易發(fā)生高溫、干旱。在厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生的當(dāng)年,我國(guó)的夏季風(fēng)較弱。季風(fēng)雨帶偏南,位于我國(guó)中部或長(zhǎng)江以南地區(qū),我國(guó)北方地區(qū)夏季往往容易出現(xiàn)干旱、高溫。②我國(guó)南方易發(fā)生低溫、洪澇。在厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生后的次年,在我國(guó)南方,包括長(zhǎng)江流域和江南地區(qū),容易出現(xiàn)洪澇。③在厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生后的冬季,我國(guó)北方地區(qū)容易出現(xiàn)暖冬。④臺(tái)風(fēng)減少。厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生后,西北太平洋熱帶風(fēng)暴(臺(tái)風(fēng))產(chǎn)生的個(gè)數(shù)及在我國(guó)沿海登陸的個(gè)數(shù)均較正常年份少。厄爾尼諾現(xiàn)象的影響氣候 赤道附近的太平洋東部,如秘魯和智利沿海,下沉氣流減弱或消失,甚至出現(xiàn)上升氣流,氣候由原來(lái)的干燥少雨變?yōu)槎嘤辏l(fā)洪澇災(zāi)害。同時(shí),赤道附近的太平洋西岸,上升氣流減弱或消失,氣候由多雨變?yōu)樯儆辏瑤?lái)旱災(zāi)或森林大火。生物 赤道附近太平洋東部下層海水中的無(wú)機(jī)鹽類等營(yíng)養(yǎng)成分不再涌向海面,且海水溫度高,導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐母∮紊锖汪~類大量死亡,漁業(yè)大幅度減產(chǎn),大批鳥類也因饑餓而死。知識(shí)點(diǎn)3 拉尼娜現(xiàn)象拉尼娜現(xiàn)象指赤道東太平洋表層海水溫度異常下降(海溫距平低于-0.5℃且持續(xù)5個(gè)月以上)的現(xiàn)象,其特征與厄爾尼諾現(xiàn)象相反,因而又稱反厄爾尼諾現(xiàn)象。時(shí)間:厄爾尼諾之后。成因:當(dāng)偏東信風(fēng)持續(xù)加強(qiáng)時(shí),赤道太平洋東側(cè)表層海水不斷向西流動(dòng),深層的冷水不斷上泛進(jìn)行補(bǔ)充,導(dǎo)致該地區(qū)表層海水溫度逐漸降低,于是便產(chǎn)生了拉尼娜現(xiàn)象。拉尼娜現(xiàn)象的影響氣候 海水溫度低于氣溫,空氣層結(jié)穩(wěn)定,對(duì)流不易發(fā)生,赤道東太平洋及其沿岸地區(qū)降雨偏少,氣候偏干旱;西太平洋及其沿岸地區(qū)降水異常增多。常形成洪澇災(zāi)害生物 赤道附近太平洋東部海域冷海水上泛將海底的營(yíng)養(yǎng)鹽類帶到海面,可能會(huì)使魚類增產(chǎn)。拉尼娜對(duì)我國(guó)氣候的影響:夏季風(fēng)勢(shì)力增強(qiáng),北澇南旱;東北地區(qū)夏季氣溫偏高,降水偏少;夏季副高偏弱,氣溫偏低,臺(tái)風(fēng)多,且臺(tái)風(fēng)路徑偏西;冬季入侵中國(guó)的寒潮偏多,氣溫偏低,形成冷冬,而南方出現(xiàn)低溫凍雨災(zāi)害,農(nóng)作物減產(chǎn)。厄爾尼諾、拉尼娜現(xiàn)象和沃克環(huán)流的關(guān)系考點(diǎn) 厄爾尼諾與拉尼娜現(xiàn)象的成因及影響厄爾尼諾現(xiàn)象 拉尼娜現(xiàn)象東南信風(fēng) 弱,甚至轉(zhuǎn)為西風(fēng) 強(qiáng)赤道逆流 強(qiáng) 弱太平洋 水溫 大洋東岸 升高 降低大洋西岸 降低 升高沃克環(huán)流 減弱或消失 增強(qiáng)氣候 太平洋東岸 降水增加 降水減少太平洋西岸 降水減少 降水增加對(duì)全球氣候影響 導(dǎo)致全球大氣環(huán)流異常,并對(duì)全球廣大范圍內(nèi)的氣候產(chǎn)生很大影響關(guān)聯(lián)性 拉尼娜一般出現(xiàn)在厄爾尼諾年之后(2023·北京卷)暴雨引發(fā)的洪水?dāng)y帶泥沙進(jìn)入湖泊后,沉積形成砂質(zhì)紋層。某地湖泊中砂質(zhì)紋層出現(xiàn)頻次與厄爾尼諾事件頻次正相關(guān)。推算的厄爾尼諾事件頻次如圖所示。讀圖完成下面小題。1.由圖可知( )A.距今1200年左右該地氣候較穩(wěn)定 B.距今3500年該地河流侵蝕作用強(qiáng)C.厄爾尼諾事件導(dǎo)致該地暴雨頻發(fā) D.全球氣溫下降引發(fā)厄爾尼諾現(xiàn)象2.該地最可能位于( )A.印度洋沿岸 B.大西洋西岸 C.亞歐大陸東部 D.南美洲西部題型01 厄爾尼諾現(xiàn)象太平洋年代際震蕩(PDO)是描述北太平洋海溫變化的重要指數(shù)。若PDO指數(shù)為正值,則利于厄爾尼諾的發(fā)生與維持;若PDO指數(shù)為負(fù)值,則利于拉尼娜的發(fā)生與維持。下圖示意我國(guó)梅雨長(zhǎng)期趨勢(shì)與北太平洋PDO指數(shù)長(zhǎng)期趨勢(shì)的逐年演變。據(jù)此完成下面小題。1.PDO指數(shù)為正值期間,下列可能出現(xiàn)的現(xiàn)象中正確的數(shù)量是( )①我國(guó)氣候向冬暖夏涼演變②熱帶氣旋對(duì)我國(guó)影響減小③赤道太平洋海水西冷東暖④赤道太平洋東部海面偏高A.1 B.2 C.3 D.42.PDO指數(shù)由負(fù)值向正值轉(zhuǎn)折后,全球氣候變暖顯著,而長(zhǎng)江梅雨減少趨勢(shì)仍增大,最可能的原因是( )A.大氣飽和濕度下降 B.陸地空氣中水汽減少C.副熱帶高壓脊北移 D.副熱帶地區(qū)大氣收縮題型02 拉尼娜現(xiàn)象拉尼娜現(xiàn)象影響西太平洋副高,造成我國(guó)廣大地區(qū)的天氣異常。下圖示意拉尼娜現(xiàn)象發(fā)生時(shí)太平洋西部局部地區(qū)環(huán)流。據(jù)此完成下面小題。3.拉尼娜現(xiàn)象發(fā)生時(shí),西太平洋副高( )A.加強(qiáng),偏東偏南 B.減弱,偏東偏南C.加強(qiáng),偏西偏北 D.減弱,偏西偏北4.拉尼娜現(xiàn)象對(duì)我國(guó)的影響是( )A.春季西北霧霾 B.夏季華北暴雨 C.秋季西南陰雨 D.冬季華南溫暖熱點(diǎn)應(yīng)用01 德雷克海峽的開關(guān)效應(yīng)北半球中高緯度形成了逆時(shí)針方向的大洋環(huán)流,而南半球中高緯度卻形成了東西向繞地球一周的環(huán)流(下圖)。德雷克海峽就像一個(gè)“開關(guān)”,在地質(zhì)時(shí)期其寬度和深度會(huì)有變化,其開啟與關(guān)閉不僅會(huì)影響通過海峽的洋流流量,還會(huì)引發(fā)南太平洋洋流系統(tǒng)和氣候的變化。完成下面小題。1.導(dǎo)致南、北半球中高緯度大洋環(huán)流流向差異的主導(dǎo)因素是( )A.海陸輪廓 B.海水密度 C.地轉(zhuǎn)偏向力 D.大氣環(huán)流2.德雷克海峽“開關(guān)”關(guān)閉帶來(lái)的主要影響是( )A.秘魯寒流勢(shì)力會(huì)減弱 B.厄爾尼諾現(xiàn)象易形成C.全球氣候變暖將加劇 D.澳大利亞東部降水多知識(shí)點(diǎn)撥:在短周期的氣候變化中,德雷克海峽中的海冰進(jìn)退控制氣候變化的一個(gè)可能模式是:南極半島海冰增多使西風(fēng)漂流在德雷克海峽受阻,導(dǎo)致環(huán)南極大陸水流速度變慢和南太平洋環(huán)流速度變快,部分受阻水流北上,加強(qiáng)秘魯寒流,使東太平洋表面海水變冷,加強(qiáng)沃克環(huán)流及增強(qiáng)赤道太平洋熱流與南極環(huán)流的熱交換,增溫的南極環(huán)流使南極半島的海水減少;南極半島的海冰減少使德雷克海峽水流通量增加,導(dǎo)致環(huán)南極大陸水流速度變快和南太平洋環(huán)流速度變慢,使部分本應(yīng)北上的水流轉(zhuǎn)而進(jìn)入德雷克海峽,造成秘魯海流變?nèi)鹾蜄|太平洋表面海水變暖,減弱沃克環(huán)流;結(jié)果使堆積在太平洋西部的暖水東流,減弱赤道太平洋熱流與南極環(huán)流的熱交換,降溫的南極環(huán)流使南極半島海冰增加。這就是德雷克海峽的海冰變化調(diào)控全球氣候變化的機(jī)制,稱之為南極環(huán)大陸海冰的氣候開關(guān)效應(yīng)。當(dāng)南極洲的溫度變冷時(shí),存在很多海冰的德雷克通道處于封閉狀態(tài),阻塞環(huán)南極大陸的海流,加快南太平洋環(huán)流,并從向極方向(即洋流的暖流方向)連接南極洲熱輸送,從而使南極洲變暖;當(dāng)南極洲的溫度變暖時(shí),存很少海冰的德雷克通道處于開放狀態(tài),打通環(huán)南極大陸海流,減慢南太平洋環(huán)流,并從向極方向隔離南極洲熱輸送,因而使南極洲變冷。如圖1所示,非洲海冰開關(guān)I,澳大利亞海冰開關(guān)II和德雷克海峽開關(guān)III控制了環(huán)南極大陸海流,并從向極方向隔離或連接向南極洲的熱輸送,因而增加或減少在非洲、澳大利亞和南美洲西部的海洋寒流流量。因此,南太平洋海溫的增加和減少在環(huán)南極三個(gè)“海冰開關(guān)”的控制下不斷交替發(fā)生,與南太平洋環(huán)流速度減慢與增加相對(duì)應(yīng)。南極半島的海冰面積在2月最小,擴(kuò)大了德雷克海峽海水通道,使南半球西風(fēng)漂流速度加快,使太平洋外循環(huán)加快,內(nèi)循環(huán)減慢,即導(dǎo)致環(huán)南極大陸水流速度變快和南太平洋環(huán)流速度變慢,部分本應(yīng)北上的水流轉(zhuǎn)而進(jìn)入德雷克海峽,減弱秘魯寒流(東太平洋南美沿海的海溫降低),使東太平洋表面海水變暖,減弱沃克環(huán)流,使堆積在太平洋西部的暖水東流,有利于厄爾尼諾事件的形成,對(duì)應(yīng)赤道太平洋3月海水最暖,流速降低;南極半島的海冰面積在9月最大,縮小了德雷克海峽海水通道,使南半球西風(fēng)漂流速度減慢,增強(qiáng)秘魯寒流,有利于拉尼娜事件的形成,對(duì)應(yīng)赤道太平洋9月最冷,流速增大,使太平洋外循環(huán)減慢,內(nèi)循環(huán)加快。02 北極濤動(dòng)與南方濤動(dòng)北極濤動(dòng)(AO)是表征北極地區(qū)和北半球中緯度地區(qū)大氣在年際尺度上的變化,其正位相時(shí),中緯度氣壓上升而北極地區(qū)氣壓下降,負(fù)位相時(shí),大氣環(huán)流形式相反;一般來(lái)說(shuō),AO異常會(huì)持續(xù)整個(gè)冬春季節(jié)。下圖示意1950~2018年晚春(5月)AO指數(shù)與隨后夏季(6~9月)赤道以北的西北太平洋熱帶氣旋(TC)生成頻數(shù)年際變化。完成下面小題。3.據(jù)圖中信息可知,1950~2018年AO正位相與TC生成頻數(shù)( )A.無(wú)顯著相關(guān)性 B.毫無(wú)關(guān)聯(lián)性 C.大致呈正相關(guān) D.大致呈負(fù)相關(guān)4.推測(cè)AO負(fù)位相時(shí)( )A.亞洲內(nèi)陸地區(qū)較寒冷 B.地中海地區(qū)天氣干燥C.大量冷空氣南下受阻 D.全球變暖受到了抑制5.下列現(xiàn)象可能導(dǎo)致AO正位相的是( )A.厄爾尼諾現(xiàn)象 B.拉尼娜現(xiàn)象C.海底火山爆發(fā) D.野火頻發(fā)知識(shí)點(diǎn)撥:北極濤動(dòng)北極濤動(dòng)(AO),指北半球中緯度地區(qū)(約北緯45度)與北極地區(qū)氣壓形勢(shì)差別的變化。它是一個(gè)代表北極地區(qū)大氣環(huán)流的重要?dú)夂蛑笖?shù),可分為正位相和負(fù)位相。北極通常受低氣壓系統(tǒng)支配,而高氣壓系統(tǒng)則位于中緯度地區(qū)。當(dāng)北極濤動(dòng)處于正位相時(shí),這些系統(tǒng)的氣壓差較正常強(qiáng),限制了極區(qū)冷空氣向南擴(kuò)展;當(dāng)北極濤動(dòng)處于負(fù)位相時(shí),這些系統(tǒng)的氣壓差較正常弱,冷空氣較易向南侵襲。南方濤動(dòng)南方濤動(dòng):是發(fā)生在東南太平洋與印度洋及印尼地區(qū)之間的反相氣壓振動(dòng)。即東南太平洋氣壓偏高時(shí)印度洋及印尼地區(qū)氣壓偏低;反之亦然。南方濤動(dòng)指數(shù)(SOI):當(dāng)出現(xiàn)低SOI時(shí),赤道東太平洋海面水溫伴隨出現(xiàn)異常增暖。由于低SOI與高ENI(厄爾尼諾指數(shù))相互聯(lián)系,故稱為厄爾尼諾—南方濤動(dòng)事件。南方濤動(dòng)指數(shù)(SOI):用塔西提島(148°05'W,17°53'S)或復(fù)活節(jié)島(109°30'W,29°00'S)和達(dá)爾文(130°59'E,12°20'S)兩個(gè)觀測(cè)站的海平面氣壓之差來(lái)表示,即南方濤動(dòng)指數(shù)(SOI)。南方濤動(dòng)指數(shù)(SOI),等于塔西提島減去達(dá)爾文的海平面氣壓,SOI為負(fù)數(shù),對(duì)應(yīng)厄爾尼諾事件:反之,SOI為正數(shù),則對(duì)應(yīng)拉尼娜事件。北方濤動(dòng):北方濤動(dòng)(Northern Oscillation,NO)是北太平洋東部和西部之間海平面氣壓距平反相振蕩的現(xiàn)象,即當(dāng)東北太平洋氣壓升高時(shí),西北太平洋氣壓降低,反之亦然。由于它與南方濤動(dòng)(SO)對(duì)稱且位于赤道以北,故稱為北方濤動(dòng)。研究表明,北方濤動(dòng)在北太平洋大氣環(huán)流年際變化中占有頭等重要的地位,它不僅與赤道太平洋地區(qū)的海溫、降水和平均垂直環(huán)流有密切聯(lián)系,而且還同北半球中高緯度的大氣環(huán)流和氣候有關(guān)。北方濤動(dòng)的年際變化最主要的振蕩周期為3~4年,極易與南方濤動(dòng)發(fā)生強(qiáng)烈偶合,可能是造成東赤道太平洋海溫年際變化在全球熱帶中為最大的原因。03 北極放大效應(yīng)由于全球變暖導(dǎo)致極地地區(qū)氣溫上升,其中北極地區(qū)增溫速度是其他地區(qū)的兩倍,這就是北極放大效應(yīng)。該放大效應(yīng)使得北極地區(qū)增溫具有明顯的季節(jié)差異。據(jù)此回答下列小題。6.北極放大效應(yīng)產(chǎn)生的主要原因可能是( )A.太陽(yáng)輻射增強(qiáng) B.海—?dú)鉄醾鲗?dǎo)增強(qiáng) C.大氣環(huán)流增強(qiáng) D.冰雪的反射率增大7.北極地區(qū)明顯增溫出現(xiàn)的季節(jié)可能是( )A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季知識(shí)點(diǎn)撥:北極地區(qū)是全球變化響應(yīng)最敏感的區(qū)域,北極地區(qū)地表氣溫的增暖速度是全球平均的2-3倍,稱之為北極放大效應(yīng)(Arctic Amplification)。過去30年來(lái)北極氣溫異常值越來(lái)越大,到2019年已經(jīng)升溫達(dá)3攝氏度以上。北極放大效應(yīng)主要發(fā)生在冷季,但夏季北極的增溫很弱。北極地區(qū)夏季增溫較弱的原因:夏季融冰需要吸收熱量,所以夏季更多的海冰融化并不能導(dǎo)致氣溫升高;夏季北冰洋的開闊水面也明顯增多,比熱容增大,升溫緩慢;夏季云和水汽削弱太陽(yáng)輻射與大氣保溫作用相互抵消,因此增溫不明顯。為什么北極升溫速度比其他地方快?(1)海冰—反射率正反饋我們都知道,白色冰雪對(duì)于太陽(yáng)輻射是具有反射作用的。全球氣候變暖,北極地區(qū)海冰消融變成開闊水面,海冰的反射作用消失,而海水吸收和儲(chǔ)存了更多的太陽(yáng)輻射,海水對(duì)近地面的加熱作用隨之增強(qiáng),導(dǎo)致近地面升溫。更暖的氣溫使得海冰進(jìn)一步減少, 從而形成了海冰—反照率正反饋,加速了北極的升溫速度。(2)大氣溫度反饋根據(jù)普朗克定律可知,在同等的外部輻射強(qiáng)迫下,絕對(duì)溫度越高,為達(dá)到向外輻射能量平衡所需要的溫度調(diào)整便越小,反之亦然。比如在30°C時(shí),為平衡1 W/m2的輻射強(qiáng)迫氣溫需要升高0.16°C,而在-30°C時(shí), 為平衡同樣能量所需的增溫則達(dá)到0.31°C。由于北極地區(qū)的絕對(duì)溫度明顯低于中低緯地區(qū),在同等輻射強(qiáng)迫下,北極地區(qū)需要更高的增溫來(lái)達(dá)到新平衡。所以這也會(huì)造成北極地區(qū)升溫比其他地區(qū)快。此外,由于北極地區(qū)的增溫主要在大氣的低層,而熱帶地區(qū)主要在中高層,因此大氣增溫對(duì)于北極地表溫度升高影響更顯著。(3)云和水汽反饋眾所周知,水汽是一種重要的溫室氣體,能夠吸收大氣中的太陽(yáng)長(zhǎng)波輻射并儲(chǔ)存熱量,增強(qiáng)大氣的保溫作用。隨著全球氣候變暖,北極地區(qū)大范圍海水蒸發(fā),大氣中水汽容量增多,對(duì)應(yīng)的云量也會(huì)增多,大氣的保溫作用增強(qiáng),造成北極地區(qū)升溫。大量研究表明, 云和水汽的增多是近年來(lái)北極海冰減少和北極增溫的重要原因。(4)海洋變暖后向極地輸送更多熱量,導(dǎo)致海冰融化大氣環(huán)流和洋流也能將低緯度的水汽和熱量輸送到北極。北極升溫和海冰較少的影響首先,北極陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化。在陸地上,積雪快速融化,植被覆蓋增加,樹線北移;在海洋里,溫度和光照的增加促進(jìn)了浮游植物的生長(zhǎng),魚類等隨之北上,漁業(yè)資源也北移。極地是全球生態(tài)安全的屏障,作為地球上的生態(tài)脆弱帶,這些變化可能給寒冷生態(tài)系統(tǒng)的微妙平衡帶來(lái)重大破壞。其次,二氧化碳等溫室氣體的循環(huán)過程發(fā)生極大改變。北極是目前地球上碳源匯格局變化最劇烈的地區(qū)。碳源和碳匯分別指二氧化碳的釋放源和吸收體。一方面,地表大量營(yíng)養(yǎng)鹽物質(zhì)在冰層融化后被沖刷入海,開闊海域面積和持續(xù)時(shí)間增加,都有利于海洋植物的生長(zhǎng),加強(qiáng)了碳從海洋表層向深層的轉(zhuǎn)移和埋藏,這一將碳“抽”入海底的過程也被形象地稱為“海洋生物泵”;另一方面,凍土層加速融化加劇了土壤中甲烷和二氧化碳的釋放,海域的擴(kuò)張也加大了浮游生物對(duì)二甲基硫等溫室氣體的排放。可見,碳源和碳匯在北極都有所增加。總體來(lái)說(shuō),北冰洋是大氣二氧化碳的“匯”,但這個(gè)“匯”涉及上述陸地與海洋物質(zhì)交換的多種過程,未來(lái)究竟會(huì)如何變化,目前尚不得而知。然后,北極的快速變化也能帶來(lái)新的經(jīng)濟(jì)機(jī)遇:北極航道通航能力增強(qiáng),油氣、漁業(yè)等資源開采的條件將大為改善。最后,北極地區(qū)發(fā)生的海—冰—?dú)庀嗷プ饔眠^程也對(duì)北半球的氣候和極端天氣產(chǎn)生了影響。北極海冰面積減少會(huì)導(dǎo)致北半球冬季大氣環(huán)流場(chǎng)的變化,造成中緯度氣壓降低和高緯度氣壓升高,給北半球國(guó)家?guī)?lái)頻繁的寒潮與暴雪,甚至影響霧霾的擴(kuò)散(具體分析見下)。此外,冰層的融化也會(huì)導(dǎo)致海平面的升高。據(jù)估算,如果格陵蘭島的冰川全部融化,全球海平面將上升約7米。即便較小的海平面上升,加上臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮等極端天氣的共同作用,也將給沿海地區(qū)帶來(lái)巨大災(zāi)難。冰蓋減少會(huì)造成大氣環(huán)流的異常,重要表現(xiàn)包括向極溫度梯度減弱(因?yàn)楸睒O自己的氣溫上升了),大陸上空緯向西風(fēng)減弱,西伯利亞高壓增強(qiáng)等等,而后者對(duì)中國(guó)冬季氣候來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。此外,極地渦旋是影響氣候的重要因素,它是大氣高層的緊密旋轉(zhuǎn)氣流。漩渦可以將極地溫度極低且密度較大的空氣,一直通向上空的平流層,就像無(wú)形的彈力繩“束縛”著冷空氣,把冷空氣限制在北極地區(qū)。它的形成源于地球高低緯度之間的氣壓差(也就受到溫度差的影響)。北極與赤道的溫差越大,極地渦旋也就越穩(wěn)定,越能將冷空氣鎖定在極地。其實(shí)極地渦旋南北極都有,但是南極大陸更冷,周邊陸地更少,渦旋更強(qiáng)更穩(wěn)定,目前還沒有發(fā)生什么變化。而在陸地占比比較大的北半球,氣流交換的干擾作用更加明顯,所以北極極地渦旋的受干擾因素更多。一旦極地渦旋偏弱,留出的空間就會(huì)被較為溫暖的氣團(tuán)北上占據(jù),擠壓極地渦旋原本的空間。受到擠壓的極地渦旋影響范圍就變得不再穩(wěn)定、規(guī)則,北極氣團(tuán)就可能被“擠”到更靠南的地方(寒潮南下)。嚴(yán)重時(shí),極地渦旋本身也會(huì)發(fā)生分裂。正常情況下,北極渦旋會(huì)分裂為兩個(gè),分別分布在加拿大的巴芬島和西伯利亞東北部,它們分別控制著西北半球和東北半球的高緯度氣流,這種情況也還算穩(wěn)定。全球變暖越來(lái)越顯著,這導(dǎo)致海冰減少,反射減弱,吸收更多太陽(yáng)熱力,海冰進(jìn)一步減少的惡性循環(huán),所以出現(xiàn)了非常反常識(shí)的現(xiàn)象——北極升溫幅度接近其他地區(qū)平均升溫幅度的三倍。北極比赤道暖化更快也就意味著兩者之間的溫差正在減弱,大氣環(huán)流也因此受到影響。繼而,它減弱了極地渦旋和西風(fēng)急流,使西風(fēng)急流較為波動(dòng),有利于北極冷空氣南侵。所以在過去四十年,極地渦旋的偏弱的趨勢(shì)在逐漸明顯,在近年來(lái)終于愈發(fā)明顯地出現(xiàn)分裂。在最嚴(yán)重時(shí)分裂為雜亂無(wú)章的數(shù)個(gè),并南下到北半球中高緯地區(qū),這也就解釋了為什么在2010年代,美國(guó)東北部的冬季變得更加嚴(yán)酷。21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)第12講 海—?dú)庀嗷プ饔煤铜h(huán)流異常目錄01 考情透視·目標(biāo)導(dǎo)航 202 知識(shí)導(dǎo)圖·思維引航 203 考點(diǎn)突破·考法探究 3考點(diǎn)一 海-氣相互作用 3知識(shí)梳理 3知識(shí)點(diǎn) 海水溫度 3核心突破 6考點(diǎn) 海—?dú)庀嗷プ饔门c全球水熱平衡 6題型01 海-氣相互作用與水熱交換 9考點(diǎn)二 環(huán)流異常(厄爾尼諾與拉尼娜現(xiàn)象) 10知識(shí)梳理 10知識(shí)點(diǎn)1 沃克環(huán)流 10知識(shí)點(diǎn)2 厄爾尼諾現(xiàn)象 12知識(shí)點(diǎn)3 拉尼娜現(xiàn)象 15核心突破 16考點(diǎn) 厄爾尼諾與拉尼娜現(xiàn)象的成因及影響 16題型01 厄爾尼諾現(xiàn)象 18題型02 拉尼娜現(xiàn)象 19熱點(diǎn)應(yīng)用 2101 德雷克海峽的開關(guān)效應(yīng) 2102 北極濤動(dòng)與南方濤動(dòng) 2303 北極放大效應(yīng) 26考點(diǎn)要求 考題統(tǒng)計(jì)+考點(diǎn)提取海-氣熱量交換 2024浙江1月卷,24-25題,4分,以北半球夏季大氣潛熱釋放對(duì)局地氣溫變化的貢獻(xiàn)為情境,海-氣間熱量交換 2023重慶卷,15題,3分,表層海水溫度下降的主要原因是,海-氣間熱量交換 2023廣東卷,19題,10分,距今約17-15千年期間日本海先近岸海域上、下層海水交換強(qiáng)度顯著降低的原因及對(duì)馬暖流形成于距今8千年支持的理由,海-氣間熱量交換厄爾尼諾與拉尼娜 2023河北卷,10-11題,6分,上圖反映該年赤道附近中、東太平洋出現(xiàn)及赤道附近中、東太平洋此現(xiàn)象發(fā)生時(shí)易出現(xiàn),拉尼娜事件 2023北京卷,5-6題,6分,由圖可知及該地最可能位于,厄爾尼諾事件命題趨勢(shì): 近三年考頻較低,難度較小,主要考查海-氣間熱量交換及環(huán)流異常對(duì)氣候的影響的基礎(chǔ)知識(shí)。本節(jié)內(nèi)容往往通過結(jié)合圖表,考查海—?dú)庀嗷プ饔脤?duì)全球水熱平衡的影響,解釋厄爾尼諾、拉尼娜現(xiàn)象對(duì)全球氣候和人類活動(dòng)的影響。考點(diǎn)一 海-氣相互作用知識(shí)點(diǎn) 海水溫度(1)概念海洋與大氣邊界上的動(dòng)量、熱量、物質(zhì)的交換,以及這些交換對(duì)大氣、海洋各種特性的影響, 被統(tǒng)稱為海—?dú)庀嗷プ饔谩?br/>(2)海—?dú)忾g的物質(zhì)交換海洋和大氣間的物質(zhì)交換是多相的,既有液態(tài)的物質(zhì)交換,也有氣態(tài)的和固態(tài)的物質(zhì)交換。①海—?dú)忾g液態(tài)的物質(zhì)交換海洋通過蒸發(fā)作用向大氣提供水汽。提供水汽的多少主要與水溫相關(guān)。水溫越高,蒸發(fā)越旺盛,空氣濕度也越大。大氣中的水汽在適當(dāng)條件下凝結(jié),并以降水的形式返回海洋,從而實(shí)現(xiàn)與海洋的水分交換。產(chǎn)生的影響:海水的溫度、鹽度和密度。②海—?dú)忾g氣態(tài)的物質(zhì)交換對(duì)氣候影響最大的是二氧化碳的交換。海洋通過生物固碳等作用調(diào)節(jié)大氣中的二氧化碳含量,影響著全球氣溫和大氣環(huán)流過程。海洋浮游植物通過光合作用,還向大氣提供了40%的再生氧氣。產(chǎn)生的影響:對(duì)于大氣中二氧化碳濃度具有重要調(diào)節(jié)作用,可減緩大氣中二氧化碳增加的速率。【知識(shí)拓展】全球碳循環(huán)系統(tǒng)中,海洋的作用比陸地更為重要。海水通過與大氣的接觸,直接溶解大氣中的CO2,海洋生物進(jìn)行光合作用并將二氧化碳固定在生物體內(nèi)。 被海洋生物固定的二氧化碳一部分通過生物呼吸作用和殘?bào)w分解釋放到大氣中,另一部分形成碳酸鹽和有機(jī)碳(煤石油天然氣)短時(shí)期不再參與地表碳循環(huán),從而降低了表層海水中CO2的含量,有利于海洋表層從大氣中吸收更多的CO2,對(duì)海洋和大氣的CO 平衡產(chǎn)生重要影響。若地球表面溫度增高,海水溫度會(huì)隨之上升, CO 在海水中的溶解度下降,將有更多的二氧化碳返回大氣中,因此海水溫度上升,對(duì)地球?qū)⑹菨撛诘木薮笸{。 (世界熱帶海洋所釋放的二氧化碳有3/4來(lái)自赤道太平洋海域)③海—?dú)忾g固態(tài)的物質(zhì)交換大氣通過降塵向海洋提供營(yíng)養(yǎng)元素。大氣顆粒物及其攜帶的營(yíng)養(yǎng)元素通過沉降作用進(jìn)入海洋,促進(jìn)浮游植物的生長(zhǎng),從而使海洋能固定更多的碳,釋放更多的氧。海洋中的固體物質(zhì)也會(huì)進(jìn)入大氣。(3)海—?dú)忾g的能量交換①海洋吸收了太陽(yáng)輻射后,再通過潛熱、長(zhǎng)波輻射等方式把儲(chǔ)存的太陽(yáng)輻射能輸送給大氣,為大氣運(yùn)動(dòng)提供能量,驅(qū)使大氣運(yùn)動(dòng)(大氣環(huán)流)。②大氣主要通過風(fēng)向海洋傳遞動(dòng)能,驅(qū)使表層海水運(yùn)動(dòng)(大洋環(huán)流)。在相互制約的大氣-海洋系統(tǒng)中,海洋主要通過向大氣輸送熱量來(lái)影響大氣運(yùn)動(dòng),大氣主要以風(fēng)的形式向海洋輸送動(dòng)能。也稱之為海氣之間的熱量交換。海水反射率比較小,吸收的太陽(yáng)短波輻射能較多,并且海面上空濕度一般較大,所以長(zhǎng)波輻射損失也較小,因此海洋就有比較大的凈輻射收入。海洋吸收了到達(dá)地表太陽(yáng)輻射的大部分,并把其中85%的熱量?jī)?chǔ)存在海洋表層。海洋是大氣最主要的熱量?jī)?chǔ)存庫(kù)。海洋向大氣輸送的熱量受海洋表面水溫的影響,水溫高的海區(qū),向大氣輸送的熱量也多。海洋通過長(zhǎng)波輻射和蒸發(fā)潛熱向大氣提供熱能。什么是潛熱輸送?地球表面的水分在蒸發(fā)(升華)時(shí),吸收下墊面的熱量,并把這部分熱量潛藏在蒸發(fā)(升華)出的水汽中,稱為潛熱。當(dāng)水汽在空氣中受冷而凝結(jié)(凝華)時(shí),又會(huì)把這部分潛熱釋放出來(lái),從而提高空氣的溫度。相反空氣中的水汽如果在下墊面上發(fā)生凝結(jié)(凝華)時(shí),會(huì)把潛熱釋放出來(lái),提高下墊面的溫度。這種地面和大氣之間以潛熱形式進(jìn)行熱量交換的方式稱為潛熱輸送。實(shí)踐證明,從下墊面蒸發(fā)出的水分遠(yuǎn)多于空氣中的水汽在地面凝結(jié)出的水分,因此潛熱輸送的結(jié)果,大多是地面失去熱量,大氣獲得熱量。大氣給海洋提供動(dòng)力。大氣環(huán)流及其所形成的行星風(fēng)系使海水沿著一定的方向大規(guī)模地運(yùn)動(dòng),形成洋流,引起海洋熱量的重新分配。熱帶氣旋可以加速海水的運(yùn)動(dòng)并可使海平面異常升高,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成災(zāi)害。這是大氣對(duì)海洋的能量輸送。思考:熱帶地區(qū)是海—?dú)庀嗷プ饔米罨钴S地區(qū)的原因熱帶地區(qū)獲得的太陽(yáng)輻射多。熱帶地區(qū)海洋平均每月向大氣輸送的熱量最多。熱帶地區(qū)海區(qū)面積大,海水蒸發(fā)旺盛,向大氣輸送的水汽也豐富。(4)小結(jié):海洋對(duì)大氣的作用①海洋通過長(zhǎng)波輻射和潛熱向大氣提供能量②海洋通過蒸發(fā)作用向大氣提供水汽;提供水汽的多少主要與水溫有關(guān)。水溫越高,蒸發(fā)越旺盛,空氣濕度也越大。③海洋對(duì)氣溫有調(diào)節(jié)作用④海洋對(duì)大氣的溫室效應(yīng)有緩解作用海洋中溶解的CO2是大氣中CO2含量的數(shù)十倍,并且海洋通過生物固碳等作用調(diào)節(jié)大氣中的CO2含量,影響著全球氣溫和大氣環(huán)流過程;海洋浮游植物通過光合作用,向大氣提供了40%的再生氧氣。(5)小結(jié):大氣對(duì)海洋的作用①大氣通過風(fēng)推動(dòng)海水運(yùn)動(dòng),影響海水性質(zhì)。氣流吹拂表層海水,形成風(fēng)海流與風(fēng)浪。②大氣因參與海陸間水循環(huán)而影響海水性質(zhì)。a.大氣通過水汽輸送、蒸發(fā)、降水等環(huán)節(jié)參與水循環(huán),其中降水的強(qiáng)弱直接影響海水鹽度分布;b.大氣云層可減弱海面的太陽(yáng)輻射,影響海面增溫,進(jìn)而影響海水的運(yùn)動(dòng)。③大氣通過降塵向海洋提供營(yíng)養(yǎng)元素。考點(diǎn) 海—?dú)庀嗷プ饔门c全球水熱平衡海一氣相互作用通過大氣環(huán)流與大洋環(huán)流,驅(qū)使水分和熱量在不同地區(qū)傳輸,維持地球上水分和熱量的平衡。(1)對(duì)水量平衡的影響海洋是地球上水的大本營(yíng)。從海洋上蒸發(fā)的水汽,隨著大氣運(yùn)動(dòng),大部分通過降水返回海洋;其余部分被大氣運(yùn)動(dòng)帶到陸地上空,在適當(dāng)?shù)臈l件下形成降水降落到陸地上,然后匯入江河,流回海洋,構(gòu)成地球上水循環(huán),使全世界蒸發(fā)和降水的總量保持平衡。在全球水循環(huán)和水平衡中,海洋通過蒸發(fā)向大氣輸送水汽是基礎(chǔ),海水運(yùn)動(dòng)和大氣運(yùn)動(dòng)是途徑,他們都是海-氣相互作用才得以實(shí)現(xiàn)的。地球上多年平均降水量等于多年平均蒸發(fā)量,總水量基本不變。海一氣相互作用參與的水循環(huán),有助于全球的水量平衡。全球的水量平衡是水循環(huán)的結(jié)果,而水循環(huán)必須通過大氣環(huán)流來(lái)實(shí)現(xiàn)。海洋降水量+陸地降水量=海洋蒸發(fā)量+陸地蒸發(fā)量;說(shuō)明從長(zhǎng)期來(lái)看,全球水的總量沒有什么變化,但是就一個(gè)地區(qū)來(lái)說(shuō),有時(shí)降水多,有時(shí)降水少。(2)對(duì)熱量平衡的影響地球表面,低緯度地區(qū)獲得的凈輻射能多于高緯度地區(qū),熱量從低緯度地區(qū)向高緯度地區(qū)輸送。地球上高低緯度之間的熱量輸送主要是通過大氣運(yùn)動(dòng)和洋流共同實(shí)現(xiàn)的。低緯度海洋獲得更多的太陽(yáng)輻射能,主要由大洋環(huán)流把低緯度的多余熱量向較高緯度輸送。在中緯度,通過海洋與大氣之間的交換,把相當(dāng)多的熱量輸送給大氣,再由大氣環(huán)流將熱量向更高緯度輸送。通過海-氣相互作用和對(duì)熱量的全球輸送,維持了地球上的熱量平衡海水的蒸發(fā)使海水失去熱量,這些熱量隨水汽進(jìn)入大氣中。當(dāng)水汽凝結(jié)時(shí),將它從海洋吸收的熱量釋放出來(lái),這是海-氣熱量輸送的主要途徑。(2024·浙江1月卷)海—?dú)忾g通過潛熱(海水蒸發(fā)吸收的熱量或水汽凝結(jié)釋放的熱量)、長(zhǎng)波輻射等方式進(jìn)行熱量交換,并通過大氣環(huán)流和大洋環(huán)流調(diào)節(jié)不同緯度間的水熱狀況。下圖為北半球夏季大氣潛熱釋放對(duì)局地氣溫變化的貢獻(xiàn)。完成下面小題。注:垂直方向?yàn)榉堑雀弑壤?br/>1.關(guān)于大氣潛熱釋放的緯度差異及其主要原因的說(shuō)法,正確的是( )A.0°~10°潛熱釋放高度較高,氣流輻散上升強(qiáng)烈B.30°~40°潛熱釋放數(shù)量較少,信風(fēng)干燥抑制蒸發(fā)C.50°~60°潛熱釋放高度較低,鋒面氣旋抬升受限D.80°~90°潛熱釋放數(shù)量最少,極地東風(fēng)擺動(dòng)較小2.在海—?dú)庀到y(tǒng)內(nèi)部( )A.大氣降水,將能量直接傳遞給了海洋表面B.大氣輻射和運(yùn)動(dòng),消耗從海洋獲取的熱量C.海面反射太陽(yáng)輻射,增加了大氣潛熱釋放D.海面水分蒸發(fā)凝結(jié),促使海水產(chǎn)生了運(yùn)動(dòng)【答案】1.C 2.B【解析】1.0°-10°氣流輻合上升強(qiáng)烈,而不是輻散,A錯(cuò)誤;信風(fēng)干燥有利于蒸發(fā),B錯(cuò)誤;50°-60°氣溫較低,鋒面氣旋抬升受限,因此潛熱釋放高度較低,C正確;極地東風(fēng)風(fēng)力強(qiáng)勁,極地東風(fēng)擺動(dòng)較小利于蒸發(fā),有利于潛熱釋放,D錯(cuò)誤。故選C。2.大氣通過風(fēng)推動(dòng)海水運(yùn)動(dòng),將能量直接傳遞給了海洋表面,降水主要是水分交換,A錯(cuò)誤;大氣輻射和運(yùn)動(dòng)需要能量,會(huì)消耗從海洋獲取的熱量,B正確;海面反射太陽(yáng)輻射,使海水增溫幅度減少,不利于蒸發(fā),減少了大氣潛熱釋放,C錯(cuò)誤;大氣運(yùn)動(dòng)促使海水產(chǎn)生了運(yùn)動(dòng),而不是水分蒸發(fā),D錯(cuò)誤。故選B。題型01 海-氣相互作用與水熱交換海洋—大氣之間進(jìn)行著廣泛的水熱交換,深刻影響著全球環(huán)境及其變化。讀某海域全年日均向大氣輸送熱量等值線圖,完成下題。1.海洋向大氣輸送熱量的主要方式是( )A.洋流熱量輸送 B.海—?dú)庵g對(duì)流 C.海面短波輻射 D.蒸發(fā)潛熱輸送2.圖中中緯度海域數(shù)值差異產(chǎn)生的主要原因是( )A.大氣運(yùn)動(dòng) B.洋流分布 C.天氣變化 D.太陽(yáng)輻射3.圖中向大氣輸送熱量最少的海區(qū)( )A.雨霧天氣較多 B.浮冰和冰山廣布 C.漁業(yè)資源較豐富 D.鹽度比周圍海域高【答案】1.D 2.B 3.C 【解析】1.海水在蒸發(fā)時(shí)吸收下墊面(即海洋)的熱量,并將這部分熱量潛藏在蒸發(fā)的水汽中,成為潛熱。當(dāng)水汽在空氣中受冷而凝結(jié)時(shí),又會(huì)把這部分潛熱釋放出來(lái),從而提高大氣的溫度。這種輸送能量的方式為潛熱輸送,是海洋向大氣輸送熱量的最主要方式。2.從圖上可以看出,中緯度沿線向大氣輸送熱量的全年日均值在大洋東西兩岸出現(xiàn)差異,根據(jù)洋流分布可知,大洋東岸有寒流流經(jīng),大洋西岸有暖流流經(jīng),所以主要原因是洋流分布。3.從圖上可以看出向大氣輸送熱量最少的海區(qū)為美國(guó)西部海域,該海域受離岸風(fēng)影響,深層海水上泛,將深層營(yíng)養(yǎng)鹽分帶至表層,有利于浮游生物生長(zhǎng),為魚類提供餌料,漁業(yè)資源較豐富。該地地處低緯度地區(qū),沿岸有寒流流經(jīng),多大霧天氣,受副熱帶高壓影響,降水較少;緯度低,沒有冰山與浮冰;寒流流經(jīng),鹽度比周圍海域低。考點(diǎn)二 環(huán)流異常(厄爾尼諾與拉尼娜現(xiàn)象)知識(shí)點(diǎn)1 沃克環(huán)流正常年份,赤道兩側(cè)的信風(fēng)將太平洋東側(cè)大量的表層暖水輸送到西側(cè),下層海水上涌,同時(shí),秘魯寒流北上補(bǔ)充,使得赤道中、東部太平洋海域表層海水溫度相對(duì)較低。沃克環(huán)流:正常年份赤道附近太平洋中東部的表層海水溫度較低,大氣較穩(wěn)定,氣流下沉;西部海水溫度較高,氣流上升。該環(huán)流稱沃克環(huán)流。知識(shí)點(diǎn)2 厄爾尼諾現(xiàn)象厄爾尼諾現(xiàn)象是赤道中、東部太平洋海域發(fā)生的大范圍、持續(xù)性表層海水溫度異常偏高(海溫距平高于0.5℃且持續(xù)3個(gè)月以上)的現(xiàn)象。大約每隔2 ~ 7年發(fā)生一次,每次持續(xù)1~ 2年,發(fā)生年份稱為厄爾尼諾年。時(shí)間:圣誕節(jié)前后。成因:有些年份,影響南美洲的東南信風(fēng)減弱,從太平洋東側(cè)輸送到西側(cè)的暖水明顯減少,赤道逆流增強(qiáng),表層暖水向東回流,同時(shí)東太平洋冷水上翻現(xiàn)象消失,北上補(bǔ)充的秘魯寒流減弱,導(dǎo)致赤道中、東部太平洋海域表層海水溫度較正常年份偏高,這樣就形成了厄爾尼諾現(xiàn)象。厄爾尼諾的出現(xiàn),使得秘魯漁場(chǎng)冷水性魚類因不適應(yīng)溫暖海域的環(huán)境而大量死亡,導(dǎo)致以這類魚為食物的鳥類死亡或遷徙。研究證據(jù)表明,厄爾尼諾現(xiàn)象與全球氣候變化密切相關(guān),并大范圍影響到天氣狀況和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。通常情況下,厄爾尼諾對(duì)我國(guó)的影響:①我國(guó)北方夏季易發(fā)生高溫、干旱。在厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生的當(dāng)年,我國(guó)的夏季風(fēng)較弱。季風(fēng)雨帶偏南,位于我國(guó)中部或長(zhǎng)江以南地區(qū),我國(guó)北方地區(qū)夏季往往容易出現(xiàn)干旱、高溫。②我國(guó)南方易發(fā)生低溫、洪澇。在厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生后的次年,在我國(guó)南方,包括長(zhǎng)江流域和江南地區(qū),容易出現(xiàn)洪澇。③在厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生后的冬季,我國(guó)北方地區(qū)容易出現(xiàn)暖冬。④臺(tái)風(fēng)減少。厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生后,西北太平洋熱帶風(fēng)暴(臺(tái)風(fēng))產(chǎn)生的個(gè)數(shù)及在我國(guó)沿海登陸的個(gè)數(shù)均較正常年份少。厄爾尼諾現(xiàn)象的影響氣候 赤道附近的太平洋東部,如秘魯和智利沿海,下沉氣流減弱或消失,甚至出現(xiàn)上升氣流,氣候由原來(lái)的干燥少雨變?yōu)槎嘤辏l(fā)洪澇災(zāi)害。同時(shí),赤道附近的太平洋西岸,上升氣流減弱或消失,氣候由多雨變?yōu)樯儆辏瑤?lái)旱災(zāi)或森林大火。生物 赤道附近太平洋東部下層海水中的無(wú)機(jī)鹽類等營(yíng)養(yǎng)成分不再涌向海面,且海水溫度高,導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐母∮紊锖汪~類大量死亡,漁業(yè)大幅度減產(chǎn),大批鳥類也因饑餓而死。知識(shí)點(diǎn)3 拉尼娜現(xiàn)象拉尼娜現(xiàn)象指赤道東太平洋表層海水溫度異常下降(海溫距平低于-0.5℃且持續(xù)5個(gè)月以上)的現(xiàn)象,其特征與厄爾尼諾現(xiàn)象相反,因而又稱反厄爾尼諾現(xiàn)象。時(shí)間:厄爾尼諾之后。成因:當(dāng)偏東信風(fēng)持續(xù)加強(qiáng)時(shí),赤道太平洋東側(cè)表層海水不斷向西流動(dòng),深層的冷水不斷上泛進(jìn)行補(bǔ)充,導(dǎo)致該地區(qū)表層海水溫度逐漸降低,于是便產(chǎn)生了拉尼娜現(xiàn)象。拉尼娜現(xiàn)象的影響氣候 海水溫度低于氣溫,空氣層結(jié)穩(wěn)定,對(duì)流不易發(fā)生,赤道東太平洋及其沿岸地區(qū)降雨偏少,氣候偏干旱;西太平洋及其沿岸地區(qū)降水異常增多。常形成洪澇災(zāi)害生物 赤道附近太平洋東部海域冷海水上泛將海底的營(yíng)養(yǎng)鹽類帶到海面,可能會(huì)使魚類增產(chǎn)。拉尼娜對(duì)我國(guó)氣候的影響:夏季風(fēng)勢(shì)力增強(qiáng),北澇南旱;東北地區(qū)夏季氣溫偏高,降水偏少;夏季副高偏弱,氣溫偏低,臺(tái)風(fēng)多,且臺(tái)風(fēng)路徑偏西;冬季入侵中國(guó)的寒潮偏多,氣溫偏低,形成冷冬,而南方出現(xiàn)低溫凍雨災(zāi)害,農(nóng)作物減產(chǎn)。厄爾尼諾、拉尼娜現(xiàn)象和沃克環(huán)流的關(guān)系考點(diǎn) 厄爾尼諾與拉尼娜現(xiàn)象的成因及影響厄爾尼諾現(xiàn)象 拉尼娜現(xiàn)象東南信風(fēng) 弱,甚至轉(zhuǎn)為西風(fēng) 強(qiáng)赤道逆流 強(qiáng) 弱太平洋 水溫 大洋東岸 升高 降低大洋西岸 降低 升高沃克環(huán)流 減弱或消失 增強(qiáng)氣候 太平洋東岸 降水增加 降水減少太平洋西岸 降水減少 降水增加對(duì)全球氣候影響 導(dǎo)致全球大氣環(huán)流異常,并對(duì)全球廣大范圍內(nèi)的氣候產(chǎn)生很大影響關(guān)聯(lián)性 拉尼娜一般出現(xiàn)在厄爾尼諾年之后(2023·北京卷)暴雨引發(fā)的洪水?dāng)y帶泥沙進(jìn)入湖泊后,沉積形成砂質(zhì)紋層。某地湖泊中砂質(zhì)紋層出現(xiàn)頻次與厄爾尼諾事件頻次正相關(guān)。推算的厄爾尼諾事件頻次如圖所示。讀圖完成下面小題。1.由圖可知( )A.距今1200年左右該地氣候較穩(wěn)定 B.距今3500年該地河流侵蝕作用強(qiáng)C.厄爾尼諾事件導(dǎo)致該地暴雨頻發(fā) D.全球氣溫下降引發(fā)厄爾尼諾現(xiàn)象2.該地最可能位于( )A.印度洋沿岸 B.大西洋西岸 C.亞歐大陸東部 D.南美洲西部【答案】1.C 2.D【解析】1.讀圖可知,距今1200年左右厄爾尼諾事件頻次高,氣候不穩(wěn)定,A錯(cuò)誤;距今3500年厄爾尼諾事件頻次低,說(shuō)明暴雨出現(xiàn)頻率低,河流侵蝕作用弱,B錯(cuò)誤;湖泊中砂質(zhì)紋層出現(xiàn)頻次與厄爾尼諾事件頻次正相關(guān),而砂質(zhì)紋層是暴雨引發(fā)的洪水沉積形成的,因此是厄爾尼諾事件導(dǎo)致該地暴雨頻發(fā),C正確;全球氣溫下降與厄爾尼諾現(xiàn)象無(wú)明顯相關(guān)性,D錯(cuò)誤。故選C。2.厄爾尼諾現(xiàn)象是指東太平洋海水每隔數(shù)年就會(huì)異常升溫的現(xiàn)象。厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生時(shí),沃克環(huán)流減弱,東太平洋下沉氣流減弱或消失,甚至出現(xiàn)上升氣流,氣候由干燥少雨變成多雨,引發(fā)洪澇災(zāi)害。西太平洋上升氣流減弱或消失,氣候由溫潤(rùn)多雨轉(zhuǎn)變?yōu)楦稍锷儆辏瑤?lái)旱災(zāi)或森林大火。該地受厄爾尼諾影響,暴雨增多,應(yīng)位于東太平洋沿岸地區(qū)。厄爾尼諾現(xiàn)象主要影響太平洋沿岸地區(qū),AB錯(cuò)誤;亞歐大陸東部位于太平洋西岸地區(qū),C錯(cuò)誤;南美洲西部位于太平洋東岸地區(qū),因此該地最可能位于南美洲西部,D正確。故選D。題型01 厄爾尼諾現(xiàn)象太平洋年代際震蕩(PDO)是描述北太平洋海溫變化的重要指數(shù)。若PDO指數(shù)為正值,則利于厄爾尼諾的發(fā)生與維持;若PDO指數(shù)為負(fù)值,則利于拉尼娜的發(fā)生與維持。下圖示意我國(guó)梅雨長(zhǎng)期趨勢(shì)與北太平洋PDO指數(shù)長(zhǎng)期趨勢(shì)的逐年演變。據(jù)此完成下面小題。1.PDO指數(shù)為正值期間,下列可能出現(xiàn)的現(xiàn)象中正確的數(shù)量是( )①我國(guó)氣候向冬暖夏涼演變②熱帶氣旋對(duì)我國(guó)影響減小③赤道太平洋海水西冷東暖④赤道太平洋東部海面偏高A.1 B.2 C.3 D.42.PDO指數(shù)由負(fù)值向正值轉(zhuǎn)折后,全球氣候變暖顯著,而長(zhǎng)江梅雨減少趨勢(shì)仍增大,最可能的原因是( )A.大氣飽和濕度下降 B.陸地空氣中水汽減少C.副熱帶高壓脊北移 D.副熱帶地區(qū)大氣收縮【答案】1.D 2.B【解析】1.結(jié)合材料信息可知,若PDO指數(shù)為正值,則利于厄爾尼諾的發(fā)生與維持,因此PDO指數(shù)為正值期間,厄爾尼諾發(fā)生。厄爾尼諾發(fā)生年份,赤道太平洋西側(cè)水溫較低,與高緯的溫差減少,冬季風(fēng)減弱,我國(guó)大部分地區(qū)冬暖夏涼,登陸我國(guó)的臺(tái)風(fēng)偏少,熱帶氣旋對(duì)我國(guó)影響減弱,厄爾尼諾發(fā)生時(shí),赤道太平洋海水西冷東暖,赤道太平洋東部受東南信風(fēng)影響減弱,海水堆積導(dǎo)致海面偏高,因此①②③④都正確,D正確,排除ABC。故選D。2.結(jié)合材料信息可知,PDO從負(fù)值向正值轉(zhuǎn)折后,利于厄爾尼諾事件的發(fā)生與維持,厄爾尼諾發(fā)生年份,副高勢(shì)力減弱,推動(dòng)北上的暖濕空氣減少,陸地空氣中水汽減少,長(zhǎng)江梅雨減少趨勢(shì)增大,B正確。指數(shù)為正值導(dǎo)致全球變暖,氣溫升高,大氣需要容納更多的水汽達(dá)到飽和狀態(tài),其大氣飽和濕度增大,A錯(cuò)誤。副熱帶高壓脊北移有利于推動(dòng)暖濕空氣北上,會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)江梅雨增多,C錯(cuò)誤。指數(shù)為正值利于厄爾尼諾事件的發(fā)生與維持,導(dǎo)致全球變暖,副熱帶地區(qū)大氣難以冷卻收縮,D錯(cuò)誤。故選B。題型02 拉尼娜現(xiàn)象拉尼娜現(xiàn)象影響西太平洋副高,造成我國(guó)廣大地區(qū)的天氣異常。下圖示意拉尼娜現(xiàn)象發(fā)生時(shí)太平洋西部局部地區(qū)環(huán)流。據(jù)此完成下面小題。3.拉尼娜現(xiàn)象發(fā)生時(shí),西太平洋副高( )A.加強(qiáng),偏東偏南 B.減弱,偏東偏南C.加強(qiáng),偏西偏北 D.減弱,偏西偏北4.拉尼娜現(xiàn)象對(duì)我國(guó)的影響是( )A.春季西北霧霾 B.夏季華北暴雨 C.秋季西南陰雨 D.冬季華南溫暖【答案】3.C 4.B【解析】3.拉尼娜現(xiàn)象發(fā)生時(shí),赤道西太平洋海區(qū)溫度異常偏高,氣壓更低,暖水區(qū)與西太平洋副高所在海域之間的經(jīng)向環(huán)流得到加強(qiáng),致使西太平洋副高勢(shì)力偏強(qiáng),并引起其西伸北進(jìn),西太平洋副高偏西偏北,C正確,ABD錯(cuò)誤。故選C。4.拉尼娜現(xiàn)象主要影響我國(guó)東部地區(qū)的氣候,A錯(cuò)誤;“拉尼娜”年,西太平洋副熱帶高壓中心相對(duì)正常年份位置偏北,導(dǎo)致中因鋒面雨帶長(zhǎng)期停留在北方,北方降水增多甚至出現(xiàn)暴雨,B正確;秋季西南陰雨天氣與準(zhǔn)靜止鋒有關(guān),與拉尼娜現(xiàn)象無(wú)關(guān),C錯(cuò)誤;低緯度西太平洋比正常年份溫度增高,亞洲東部南北溫差更大,水平氣壓梯度力變大,更有利于高緯度冷空氣南下,加劇華南地區(qū)冬季寒冷,D錯(cuò)誤。故選B。熱點(diǎn)應(yīng)用01 德雷克海峽的開關(guān)效應(yīng)北半球中高緯度形成了逆時(shí)針方向的大洋環(huán)流,而南半球中高緯度卻形成了東西向繞地球一周的環(huán)流(下圖)。德雷克海峽就像一個(gè)“開關(guān)”,在地質(zhì)時(shí)期其寬度和深度會(huì)有變化,其開啟與關(guān)閉不僅會(huì)影響通過海峽的洋流流量,還會(huì)引發(fā)南太平洋洋流系統(tǒng)和氣候的變化。完成下面小題。1.導(dǎo)致南、北半球中高緯度大洋環(huán)流流向差異的主導(dǎo)因素是( )A.海陸輪廓 B.海水密度 C.地轉(zhuǎn)偏向力 D.大氣環(huán)流2.德雷克海峽“開關(guān)”關(guān)閉帶來(lái)的主要影響是( )A.秘魯寒流勢(shì)力會(huì)減弱 B.厄爾尼諾現(xiàn)象易形成C.全球氣候變暖將加劇 D.澳大利亞東部降水多【答案】1.A 2.D【解析】1.根據(jù)材料信息“北半球中高緯度形成了逆時(shí)針方向的大洋環(huán)流,而南半球中高緯度卻形成了東西向繞地球一周的環(huán)流”和已學(xué)知識(shí)可知,南北半球中高緯度大洋環(huán)流流向差異的主導(dǎo)因素在于海陸輪廓,南半球中高緯度陸地面積狹小,以海洋為主,因此形成了東西向繞地球一周的環(huán)流,而北半球中高緯度陸地面積較廣,受陸地阻擋導(dǎo)致北半球大洋環(huán)流流向發(fā)生改變,A對(duì);海水密度對(duì)其影響較小,B錯(cuò);地轉(zhuǎn)偏向力使大洋環(huán)流方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)并沒有導(dǎo)致兩個(gè)半球大洋環(huán)流流向出現(xiàn)明顯差異,C錯(cuò);南北半球大氣環(huán)流影響大洋環(huán)流方向,但對(duì)南北半球中高緯度大洋環(huán)流是否繞地球一周影響較小,D錯(cuò);故選A。2.根據(jù)所學(xué)知識(shí),德雷克海峽“開關(guān)”關(guān)閉使得通過德雷克海峽的海水減少,大量海水受陸地阻擋向北流去,秘魯寒流勢(shì)力增強(qiáng),A錯(cuò);秘魯寒流勢(shì)力增強(qiáng),太平洋東部地區(qū)異常降溫,強(qiáng)拉尼娜現(xiàn)象出現(xiàn),B錯(cuò);對(duì)全球氣候變暖影響較小,C錯(cuò);秘魯寒流勢(shì)力增強(qiáng),南赤道暖流勢(shì)力增強(qiáng),澳大利亞東部降水增多,D對(duì)。故選D。知識(shí)點(diǎn)撥:在短周期的氣候變化中,德雷克海峽中的海冰進(jìn)退控制氣候變化的一個(gè)可能模式是:南極半島海冰增多使西風(fēng)漂流在德雷克海峽受阻,導(dǎo)致環(huán)南極大陸水流速度變慢和南太平洋環(huán)流速度變快,部分受阻水流北上,加強(qiáng)秘魯寒流,使東太平洋表面海水變冷,加強(qiáng)沃克環(huán)流及增強(qiáng)赤道太平洋熱流與南極環(huán)流的熱交換,增溫的南極環(huán)流使南極半島的海水減少;南極半島的海冰減少使德雷克海峽水流通量增加,導(dǎo)致環(huán)南極大陸水流速度變快和南太平洋環(huán)流速度變慢,使部分本應(yīng)北上的水流轉(zhuǎn)而進(jìn)入德雷克海峽,造成秘魯海流變?nèi)鹾蜄|太平洋表面海水變暖,減弱沃克環(huán)流;結(jié)果使堆積在太平洋西部的暖水東流,減弱赤道太平洋熱流與南極環(huán)流的熱交換,降溫的南極環(huán)流使南極半島海冰增加。這就是德雷克海峽的海冰變化調(diào)控全球氣候變化的機(jī)制,稱之為南極環(huán)大陸海冰的氣候開關(guān)效應(yīng)。當(dāng)南極洲的溫度變冷時(shí),存在很多海冰的德雷克通道處于封閉狀態(tài),阻塞環(huán)南極大陸的海流,加快南太平洋環(huán)流,并從向極方向(即洋流的暖流方向)連接南極洲熱輸送,從而使南極洲變暖;當(dāng)南極洲的溫度變暖時(shí),存很少海冰的德雷克通道處于開放狀態(tài),打通環(huán)南極大陸海流,減慢南太平洋環(huán)流,并從向極方向隔離南極洲熱輸送,因而使南極洲變冷。如圖1所示,非洲海冰開關(guān)I,澳大利亞海冰開關(guān)II和德雷克海峽開關(guān)III控制了環(huán)南極大陸海流,并從向極方向隔離或連接向南極洲的熱輸送,因而增加或減少在非洲、澳大利亞和南美洲西部的海洋寒流流量。因此,南太平洋海溫的增加和減少在環(huán)南極三個(gè)“海冰開關(guān)”的控制下不斷交替發(fā)生,與南太平洋環(huán)流速度減慢與增加相對(duì)應(yīng)。南極半島的海冰面積在2月最小,擴(kuò)大了德雷克海峽海水通道,使南半球西風(fēng)漂流速度加快,使太平洋外循環(huán)加快,內(nèi)循環(huán)減慢,即導(dǎo)致環(huán)南極大陸水流速度變快和南太平洋環(huán)流速度變慢,部分本應(yīng)北上的水流轉(zhuǎn)而進(jìn)入德雷克海峽,減弱秘魯寒流(東太平洋南美沿海的海溫降低),使東太平洋表面海水變暖,減弱沃克環(huán)流,使堆積在太平洋西部的暖水東流,有利于厄爾尼諾事件的形成,對(duì)應(yīng)赤道太平洋3月海水最暖,流速降低;南極半島的海冰面積在9月最大,縮小了德雷克海峽海水通道,使南半球西風(fēng)漂流速度減慢,增強(qiáng)秘魯寒流,有利于拉尼娜事件的形成,對(duì)應(yīng)赤道太平洋9月最冷,流速增大,使太平洋外循環(huán)減慢,內(nèi)循環(huán)加快。02 北極濤動(dòng)與南方濤動(dòng)北極濤動(dòng)(AO)是表征北極地區(qū)和北半球中緯度地區(qū)大氣在年際尺度上的變化,其正位相時(shí),中緯度氣壓上升而北極地區(qū)氣壓下降,負(fù)位相時(shí),大氣環(huán)流形式相反;一般來(lái)說(shuō),AO異常會(huì)持續(xù)整個(gè)冬春季節(jié)。下圖示意1950~2018年晚春(5月)AO指數(shù)與隨后夏季(6~9月)赤道以北的西北太平洋熱帶氣旋(TC)生成頻數(shù)年際變化。完成下面小題。3.據(jù)圖中信息可知,1950~2018年AO正位相與TC生成頻數(shù)( )A.無(wú)顯著相關(guān)性 B.毫無(wú)關(guān)聯(lián)性 C.大致呈正相關(guān) D.大致呈負(fù)相關(guān)4.推測(cè)AO負(fù)位相時(shí)( )A.亞洲內(nèi)陸地區(qū)較寒冷 B.地中海地區(qū)天氣干燥C.大量冷空氣南下受阻 D.全球變暖受到了抑制5.下列現(xiàn)象可能導(dǎo)致AO正位相的是( )A.厄爾尼諾現(xiàn)象 B.拉尼娜現(xiàn)象C.海底火山爆發(fā) D.野火頻發(fā)【答案】3.D 4.A 5.A【解析】3.根據(jù)圖示信息,北極濤動(dòng)(AO)指數(shù)與西北太平洋熱帶氣旋(TC)生成頻數(shù)在1950~2018年間呈現(xiàn)大致呈負(fù)相關(guān)的變化趨勢(shì)。AO正位相時(shí),TC生成頻數(shù)較低;A0負(fù)位相時(shí),TC生成頻數(shù)較高。這說(shuō)明AO正位相與TC生成頻數(shù)大致呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,即隨著AO正位相的出現(xiàn),TC生成頻數(shù)會(huì)減少。D正確,ABC錯(cuò)誤,故選D。4.當(dāng)北極濤動(dòng)(AO)處于負(fù)位相時(shí),北極地區(qū)氣壓上升而中緯度地區(qū)氣壓下降,這會(huì)導(dǎo)致冷空氣更容易南下,影響北半球中緯度地區(qū)的氣候。亞洲內(nèi)陸地區(qū)位于北半球中緯度地區(qū),因此,在AO負(fù)位相時(shí),冷空氣的南下可能會(huì)使得該地區(qū)變得更加寒冷,A正確。AO負(fù)相位一般出現(xiàn)在冬春季節(jié),地中海地區(qū)溫和多雨,B錯(cuò)誤;由于極地氣壓高,中緯度氣壓低,A0負(fù)位相時(shí),北極地區(qū)氣壓升高,南下氣流的勢(shì)力增強(qiáng),C錯(cuò)誤;全球氣候變暖與AO沒有關(guān)聯(lián),D錯(cuò)誤。故選A。5.由前兩題分析可知,AO正位相與TC生成頻數(shù)是大致呈負(fù)相關(guān),也就是說(shuō)西北太平洋熱帶氣旋(TC)生成頻數(shù)越少,可能導(dǎo)致AO正位相,厄爾尼諾現(xiàn)象導(dǎo)致西北太平洋的熱帶氣旋減少,故可能導(dǎo)致AO正位相,A正確,拉尼娜現(xiàn)象使熱帶氣旋出現(xiàn)的頻次增多,火山和野火影響有限,BCD錯(cuò)誤,故選A。知識(shí)點(diǎn)撥:北極濤動(dòng)北極濤動(dòng)(AO),指北半球中緯度地區(qū)(約北緯45度)與北極地區(qū)氣壓形勢(shì)差別的變化。它是一個(gè)代表北極地區(qū)大氣環(huán)流的重要?dú)夂蛑笖?shù),可分為正位相和負(fù)位相。北極通常受低氣壓系統(tǒng)支配,而高氣壓系統(tǒng)則位于中緯度地區(qū)。當(dāng)北極濤動(dòng)處于正位相時(shí),這些系統(tǒng)的氣壓差較正常強(qiáng),限制了極區(qū)冷空氣向南擴(kuò)展;當(dāng)北極濤動(dòng)處于負(fù)位相時(shí),這些系統(tǒng)的氣壓差較正常弱,冷空氣較易向南侵襲。南方濤動(dòng)南方濤動(dòng):是發(fā)生在東南太平洋與印度洋及印尼地區(qū)之間的反相氣壓振動(dòng)。即東南太平洋氣壓偏高時(shí)印度洋及印尼地區(qū)氣壓偏低;反之亦然。南方濤動(dòng)指數(shù)(SOI):當(dāng)出現(xiàn)低SOI時(shí),赤道東太平洋海面水溫伴隨出現(xiàn)異常增暖。由于低SOI與高ENI(厄爾尼諾指數(shù))相互聯(lián)系,故稱為厄爾尼諾—南方濤動(dòng)事件。南方濤動(dòng)指數(shù)(SOI):用塔西提島(148°05'W,17°53'S)或復(fù)活節(jié)島(109°30'W,29°00'S)和達(dá)爾文(130°59'E,12°20'S)兩個(gè)觀測(cè)站的海平面氣壓之差來(lái)表示,即南方濤動(dòng)指數(shù)(SOI)。南方濤動(dòng)指數(shù)(SOI),等于塔西提島減去達(dá)爾文的海平面氣壓,SOI為負(fù)數(shù),對(duì)應(yīng)厄爾尼諾事件:反之,SOI為正數(shù),則對(duì)應(yīng)拉尼娜事件。北方濤動(dòng):北方濤動(dòng)(Northern Oscillation,NO)是北太平洋東部和西部之間海平面氣壓距平反相振蕩的現(xiàn)象,即當(dāng)東北太平洋氣壓升高時(shí),西北太平洋氣壓降低,反之亦然。由于它與南方濤動(dòng)(SO)對(duì)稱且位于赤道以北,故稱為北方濤動(dòng)。研究表明,北方濤動(dòng)在北太平洋大氣環(huán)流年際變化中占有頭等重要的地位,它不僅與赤道太平洋地區(qū)的海溫、降水和平均垂直環(huán)流有密切聯(lián)系,而且還同北半球中高緯度的大氣環(huán)流和氣候有關(guān)。北方濤動(dòng)的年際變化最主要的振蕩周期為3~4年,極易與南方濤動(dòng)發(fā)生強(qiáng)烈偶合,可能是造成東赤道太平洋海溫年際變化在全球熱帶中為最大的原因。03 北極放大效應(yīng)由于全球變暖導(dǎo)致極地地區(qū)氣溫上升,其中北極地區(qū)增溫速度是其他地區(qū)的兩倍,這就是北極放大效應(yīng)。該放大效應(yīng)使得北極地區(qū)增溫具有明顯的季節(jié)差異。據(jù)此回答下列小題。6.北極放大效應(yīng)產(chǎn)生的主要原因可能是( )A.太陽(yáng)輻射增強(qiáng) B.海—?dú)鉄醾鲗?dǎo)增強(qiáng) C.大氣環(huán)流增強(qiáng) D.冰雪的反射率增大7.北極地區(qū)明顯增溫出現(xiàn)的季節(jié)可能是( )A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季【答案】6.B 7.D【解析】6.北極地區(qū)的太陽(yáng)輻射量本身并沒有增多,而是吸收的熱量變多了,A錯(cuò)誤;海水吸收和儲(chǔ)存的熱量增多,進(jìn)而加熱近地面及低層大氣,使近地面升溫,同時(shí)低層大氣也會(huì)對(duì)地表有反加熱作用,B正確;溫度升高導(dǎo)致北極地區(qū)的大氣壓力差異減小,破壞了極地和中緯度地區(qū)的環(huán)流系統(tǒng),C錯(cuò)誤;海冰的融化導(dǎo)致冰面的冰雪反射率降低,D錯(cuò)誤。故選B。7.因?yàn)橄募臼侨诒荆1诨瘜⑽諠摕幔掖藭r(shí)北極低空大氣溫度高于海表溫度,海水相當(dāng)于大氣的冷源。隨著海冰的消融,更多的熱量由大氣傳入海洋用于融冰和加熱上層海水,這使得夏季的低空大氣不能顯著升溫。入秋,海冰開始凝結(jié)釋放潛熱,入冬更為明顯,且此時(shí)低空大氣溫度遠(yuǎn)低于海水溫度,海冰的減少使得海水將更多熱量釋放到大氣中導(dǎo)致低空大氣顯著增暖。海水對(duì)大氣的這種延遲放熱機(jī)制是北極低空在夏季增溫不顯著而在冬季增溫顯著的主要原因,D正確,ABC錯(cuò)誤。故選D。知識(shí)點(diǎn)撥:北極地區(qū)是全球變化響應(yīng)最敏感的區(qū)域,北極地區(qū)地表氣溫的增暖速度是全球平均的2-3倍,稱之為北極放大效應(yīng)(Arctic Amplification)。過去30年來(lái)北極氣溫異常值越來(lái)越大,到2019年已經(jīng)升溫達(dá)3攝氏度以上。北極放大效應(yīng)主要發(fā)生在冷季,但夏季北極的增溫很弱。北極地區(qū)夏季增溫較弱的原因:夏季融冰需要吸收熱量,所以夏季更多的海冰融化并不能導(dǎo)致氣溫升高;夏季北冰洋的開闊水面也明顯增多,比熱容增大,升溫緩慢;夏季云和水汽削弱太陽(yáng)輻射與大氣保溫作用相互抵消,因此增溫不明顯。為什么北極升溫速度比其他地方快?(1)海冰—反射率正反饋我們都知道,白色冰雪對(duì)于太陽(yáng)輻射是具有反射作用的。全球氣候變暖,北極地區(qū)海冰消融變成開闊水面,海冰的反射作用消失,而海水吸收和儲(chǔ)存了更多的太陽(yáng)輻射,海水對(duì)近地面的加熱作用隨之增強(qiáng),導(dǎo)致近地面升溫。更暖的氣溫使得海冰進(jìn)一步減少, 從而形成了海冰—反照率正反饋,加速了北極的升溫速度。(2)大氣溫度反饋根據(jù)普朗克定律可知,在同等的外部輻射強(qiáng)迫下,絕對(duì)溫度越高,為達(dá)到向外輻射能量平衡所需要的溫度調(diào)整便越小,反之亦然。比如在30°C時(shí),為平衡1 W/m2的輻射強(qiáng)迫氣溫需要升高0.16°C,而在-30°C時(shí), 為平衡同樣能量所需的增溫則達(dá)到0.31°C。由于北極地區(qū)的絕對(duì)溫度明顯低于中低緯地區(qū),在同等輻射強(qiáng)迫下,北極地區(qū)需要更高的增溫來(lái)達(dá)到新平衡。所以這也會(huì)造成北極地區(qū)升溫比其他地區(qū)快。此外,由于北極地區(qū)的增溫主要在大氣的低層,而熱帶地區(qū)主要在中高層,因此大氣增溫對(duì)于北極地表溫度升高影響更顯著。(3)云和水汽反饋眾所周知,水汽是一種重要的溫室氣體,能夠吸收大氣中的太陽(yáng)長(zhǎng)波輻射并儲(chǔ)存熱量,增強(qiáng)大氣的保溫作用。隨著全球氣候變暖,北極地區(qū)大范圍海水蒸發(fā),大氣中水汽容量增多,對(duì)應(yīng)的云量也會(huì)增多,大氣的保溫作用增強(qiáng),造成北極地區(qū)升溫。大量研究表明, 云和水汽的增多是近年來(lái)北極海冰減少和北極增溫的重要原因。(4)海洋變暖后向極地輸送更多熱量,導(dǎo)致海冰融化大氣環(huán)流和洋流也能將低緯度的水汽和熱量輸送到北極。北極升溫和海冰較少的影響首先,北極陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化。在陸地上,積雪快速融化,植被覆蓋增加,樹線北移;在海洋里,溫度和光照的增加促進(jìn)了浮游植物的生長(zhǎng),魚類等隨之北上,漁業(yè)資源也北移。極地是全球生態(tài)安全的屏障,作為地球上的生態(tài)脆弱帶,這些變化可能給寒冷生態(tài)系統(tǒng)的微妙平衡帶來(lái)重大破壞。其次,二氧化碳等溫室氣體的循環(huán)過程發(fā)生極大改變。北極是目前地球上碳源匯格局變化最劇烈的地區(qū)。碳源和碳匯分別指二氧化碳的釋放源和吸收體。一方面,地表大量營(yíng)養(yǎng)鹽物質(zhì)在冰層融化后被沖刷入海,開闊海域面積和持續(xù)時(shí)間增加,都有利于海洋植物的生長(zhǎng),加強(qiáng)了碳從海洋表層向深層的轉(zhuǎn)移和埋藏,這一將碳“抽”入海底的過程也被形象地稱為“海洋生物泵”;另一方面,凍土層加速融化加劇了土壤中甲烷和二氧化碳的釋放,海域的擴(kuò)張也加大了浮游生物對(duì)二甲基硫等溫室氣體的排放。可見,碳源和碳匯在北極都有所增加。總體來(lái)說(shuō),北冰洋是大氣二氧化碳的“匯”,但這個(gè)“匯”涉及上述陸地與海洋物質(zhì)交換的多種過程,未來(lái)究竟會(huì)如何變化,目前尚不得而知。然后,北極的快速變化也能帶來(lái)新的經(jīng)濟(jì)機(jī)遇:北極航道通航能力增強(qiáng),油氣、漁業(yè)等資源開采的條件將大為改善。最后,北極地區(qū)發(fā)生的海—冰—?dú)庀嗷プ饔眠^程也對(duì)北半球的氣候和極端天氣產(chǎn)生了影響。北極海冰面積減少會(huì)導(dǎo)致北半球冬季大氣環(huán)流場(chǎng)的變化,造成中緯度氣壓降低和高緯度氣壓升高,給北半球國(guó)家?guī)?lái)頻繁的寒潮與暴雪,甚至影響霧霾的擴(kuò)散(具體分析見下)。此外,冰層的融化也會(huì)導(dǎo)致海平面的升高。據(jù)估算,如果格陵蘭島的冰川全部融化,全球海平面將上升約7米。即便較小的海平面上升,加上臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮等極端天氣的共同作用,也將給沿海地區(qū)帶來(lái)巨大災(zāi)難。冰蓋減少會(huì)造成大氣環(huán)流的異常,重要表現(xiàn)包括向極溫度梯度減弱(因?yàn)楸睒O自己的氣溫上升了),大陸上空緯向西風(fēng)減弱,西伯利亞高壓增強(qiáng)等等,而后者對(duì)中國(guó)冬季氣候來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。此外,極地渦旋是影響氣候的重要因素,它是大氣高層的緊密旋轉(zhuǎn)氣流。漩渦可以將極地溫度極低且密度較大的空氣,一直通向上空的平流層,就像無(wú)形的彈力繩“束縛”著冷空氣,把冷空氣限制在北極地區(qū)。它的形成源于地球高低緯度之間的氣壓差(也就受到溫度差的影響)。北極與赤道的溫差越大,極地渦旋也就越穩(wěn)定,越能將冷空氣鎖定在極地。其實(shí)極地渦旋南北極都有,但是南極大陸更冷,周邊陸地更少,渦旋更強(qiáng)更穩(wěn)定,目前還沒有發(fā)生什么變化。而在陸地占比比較大的北半球,氣流交換的干擾作用更加明顯,所以北極極地渦旋的受干擾因素更多。一旦極地渦旋偏弱,留出的空間就會(huì)被較為溫暖的氣團(tuán)北上占據(jù),擠壓極地渦旋原本的空間。受到擠壓的極地渦旋影響范圍就變得不再穩(wěn)定、規(guī)則,北極氣團(tuán)就可能被“擠”到更靠南的地方(寒潮南下)。嚴(yán)重時(shí),極地渦旋本身也會(huì)發(fā)生分裂。正常情況下,北極渦旋會(huì)分裂為兩個(gè),分別分布在加拿大的巴芬島和西伯利亞東北部,它們分別控制著西北半球和東北半球的高緯度氣流,這種情況也還算穩(wěn)定。全球變暖越來(lái)越顯著,這導(dǎo)致海冰減少,反射減弱,吸收更多太陽(yáng)熱力,海冰進(jìn)一步減少的惡性循環(huán),所以出現(xiàn)了非常反常識(shí)的現(xiàn)象——北極升溫幅度接近其他地區(qū)平均升溫幅度的三倍。北極比赤道暖化更快也就意味著兩者之間的溫差正在減弱,大氣環(huán)流也因此受到影響。繼而,它減弱了極地渦旋和西風(fēng)急流,使西風(fēng)急流較為波動(dòng),有利于北極冷空氣南侵。所以在過去四十年,極地渦旋的偏弱的趨勢(shì)在逐漸明顯,在近年來(lái)終于愈發(fā)明顯地出現(xiàn)分裂。在最嚴(yán)重時(shí)分裂為雜亂無(wú)章的數(shù)個(gè),并南下到北半球中高緯地區(qū),這也就解釋了為什么在2010年代,美國(guó)東北部的冬季變得更加嚴(yán)酷。21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com) 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