資源簡介

(共56張PPT)
【導入導學】
【情景材料】秘魯沿海受寒流影響，氣候干旱。然而,2016年12月下旬,秘魯北部海域海水逐漸升溫,雨水增多。到2017年3月，沿海地區暴雨引發的洪災已經造成近百人死亡,數萬人受災(圖4.14)。
這種災害為什么會發生？ 如何監測這種現象？
【問題】
秘魯洪水與氣候異常
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海—氣相互作用
選擇性必修1 第三章第三節
●海—氣相互作用與全球水熱平衡
●厄爾尼諾現象和拉尼娜現象
學習目標
1.運用圖表，分析海—氣之間水熱交換的過程及影響因素。
3.能夠收集厄爾尼諾，拉尼娜的相關資料，分析說明赤道太平洋東、西岸氣候的變化與影響。
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課程標準
運用圖表，分析海——氣相互作用對全球水熱平衡的影響，
解釋厄爾尼諾，拉尼娜現象對全球的氣候和人類活動的影響。
2.運用圖表，理解在全球水熱平衡過程中，海-氣相互作用產生的影響。
海-氣相互作用與全球水熱平衡
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海洋與大氣之間進行著大量且復雜的物質和能量交換，其中的水熱交換，對氣候乃至自然環境具有深刻的影響。
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●海—氣水分交換
●海—氣熱量交換
一、海—氣相互作用與全球水熱平衡
一、海—氣相互作用與全球水熱平衡
1.海-氣間 水分交換
蒸發
降水
水汽輸送
地表徑流
下滲
地下徑流
降水
水循環示意圖
大氣中水分最主要的來源是哪里？以何種形式將水分輸送到大氣中？
.海洋“損失”的水分是以何種形式得到“補償”的？
海水通過蒸發作用，向大氣提供水汽;
太陽
一、海—氣相互作用與全球水熱平衡
（1）海洋 大氣
（2）大氣 海洋
大氣中的水汽是在適當的條件下凝結，并以降水的形式還給海洋，從而實現了與海洋的水分交換。
1.海-氣間 水分交換
思考：哪些海區水分交換量比較大？
低緯地區 暖流流經海區
提供水汽的多少主要與水溫有關，水溫越高,蒸發越旺盛,空氣濕度也越大。
海洋是大氣中水汽的主要來源。(87.5%)
【活動】P73.了解水量平衡原理
1.估算陸地和海洋對大氣水汽的相對貢獻，說明大氣水汽的主要來源
大氣水汽總量577，
海洋貢獻水汽505，
陸地貢獻水汽72.
大氣水汽主要來源是海洋
從長期來看，全球水的總量沒有什么變化。
但是就一個地區來說。有時降水多，有時降水少。
在某段時期內，一個地區的儲水量就是一個地區水量收入和支出的差額。這就是水量平衡原理。
【活動】P73.了解水量平衡原理
2.估算海洋蒸發和降水的差額，說明補充這個差額的水量來源
海洋蒸發505
海洋降水458
差額47
差額水量來源為陸地徑流
水平衡原理
①某個地區在某一段時期內，水量收入和支出的差額等于該地區的蓄水變化量，即收入水量－支出水量＝蓄水變量。
②一個區域長期來看是收支平衡的，即收入＝支出。但某個區域、某一段時期內，收支可能不平衡；
如果收入>支出，則該區域、該時期水量增加；
如果收入<支出，則水量減少。
【活動】P73.了解水量平衡原理
【活動】P73.了解水量平衡原理
3.如果海洋蒸發量增加或減少，陸地可能發生相應的變化。
請利用水量平衡原理加以說明
全球水量處于動態平衡中
全球降水量等于全球蒸發量
如果海洋蒸發量增加：
則大氣中水分增加，
海陸間水汽輸送增加，
陸地降水量可能增加，
徑流量隨之增加，與此相關的陸地環境也會發生相應改變。
閱讀圖文資料，完成下列要求。
烏裕爾河原為嫩江的支流。受嫩江西移、泥沙沉積等影響，烏裕爾河下游排水受阻，成為內流河。河水泛濫，最終形成面積相對穩定的扎龍濕地(圖 10)。扎龍濕地面積廣大，積水較淺。
試從水平衡的角度描述圖中濕地的形成過程。
一、海—氣相互作用與全球水熱平衡
2.海-氣間 熱量交換
復習大氣受熱過程
1.簡述大氣受熱過程。
2.說明近地面大氣的主要熱源。
3.判斷海洋是近地面大氣的主要熱源這種說法是否正確，并說明理由。
地面
太陽暖大地，大地暖大氣
正確。海洋面積約占地球表面的71%，太陽輻射大部分被海洋所吸收，自然海洋向大氣提供的熱量多。海洋的比熱容大，儲存的熱量多，同樣面積的海洋和陸地相比，釋放的熱量多。海洋上沒有遮蓋可以直接散熱，而陸地上還有植被 、建筑物等，阻擋了地面的熱量輻射
（1）海洋 大氣
①長波輻射（大氣的受熱過程）
②潛熱
一、海—氣相互作用與全球水熱平衡
2.海-氣間 熱量交換
思考：海洋通過哪些方式向大氣提供熱能？
③傳導
④對流
2.海—氣熱量交換
傳導：物質不轉移的情況下，熱量從高溫區向較低溫區的傳遞
對流：流體中溫度不同的各部分之間，在接觸時發生相對流動，引起的熱量傳遞過程
（氣體、液體主要傳熱方式）
海洋與大氣間水分和熱量交換示意
輻射：互相不接觸的物體通過電磁波傳遞能量的過程（溫度越高，輻射的能量越大）
2.海—氣熱量交換
潛熱：蒸發吸熱、凝結放熱
伴隨物質轉移的能量輸送
合作探究：海-氣相互作用與熱量平衡
（1）讀圖，分別描述北半球海洋熱量收入和熱量支出隨緯度變化的特點。
北半球副熱帶海區海水熱量收入和支出達到最大值，并向兩側遞減。赤道到副熱帶海區海水熱量收入明顯大于熱量支出，副熱帶海區到高緯度海區海水熱量收入明顯小于熱量支出。
（2）小組討論：低緯海區水溫不因熱量持續盈余而持續增溫，高緯海區水溫不因熱量持續虧損而持續降溫的原因。
通過大氣環流和洋流實現高、低緯度之間的熱量輸送，使得低緯度海區水溫不因熱量持續盈余而持續增溫。同理，高緯度海區水溫不因熱量持續虧損而持續降溫。
熱量平衡
①低緯度，海洋獲得更多的太陽輻射能，主要由大洋環流把低緯度的多余熱量向較高緯度輸送。
②中緯度，通過海洋與大氣之間的熱量交換，把相當多的熱量輸送給大氣，再主要由大氣環流將熱量向更高緯度輸送。
海洋為大氣提供能量，驅使大氣運動，
大氣主要通過風向海洋傳遞動能，驅使表層海水運動。
一、海—氣相互作用與全球水熱平衡
（2）大氣 海洋
2.海-氣間 熱量交換
【總結】海洋與大氣之間進行水熱交換的形式
注：海洋對大氣的作用是熱力的，大氣對海洋的作用是動力的。
水的交換方式 熱量(能量)的交換方式
海洋→大氣 蒸發 蒸發潛熱、長波輻射
大氣→海洋 降水 風力使海水運動
【梳理】海—氣相互作用對全球水熱平衡的影響
不同緯度海洋對大氣加熱的差異
大氣產生高低
緯度間環流
海洋與陸地對
大氣加熱的差異
季風環流
大氣環流
海水運動
大洋環流
水分和熱量在不同地區間傳輸
維持地球上的水分和熱量平衡
意義：
海洋與大氣之間進行著大量且復雜的物質和能量交換，其中的水熱交換，對氣候乃至自然環境具有深刻的影響。
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一、海—氣相互作用與全球水熱平衡
3.海-氣間 其他物質交換
（1）氣體交換
活動探究：
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。因此人們把海洋和森林并稱為地球的兩葉“肺”。
海洋對大氣的溫室效應有緩解作用，是因為海洋中溶解的二氧化碳是大氣中二氧化碳含量的數十倍，并且海洋通過生物固碳等作用調節大氣中的二氧化碳含量，影響全球氣溫和大氣環流過程。
①大氣 海洋
②海洋 大氣
氧氣
二氧化碳
一、海—氣相互作用與全球水熱平衡
3.海-氣間 其他物質交換
（1）氣體交換
（2）塵埃物質交換
大氣通過降塵向海洋提供營養元素。
2020年2月，世界最大的撒哈拉沙漠連續幾天刮起了強風，卷起了漫天黃沙，大量的沙塵飄過大西洋，抵達美洲（如下圖所示）。據統計，撒哈拉沙漠每年向大西洋、南美等地輸送約1.8億噸的塵土。隨著全球變暖，近年來這種沙塵天氣正在不斷加強，對地球環境帶來深刻的影響。
【案例分析】——大氣對海洋的影響
(1)當沙塵飄過大西洋上空時，推斷洋面氣溫的響應過程。
(2)分析沙塵在大西洋沉降對海洋生態的影響。
(3)說明沙塵在亞馬孫平原沉降對維持熱帶雨林生態系統的積極作用。
(4)依據沙塵向大西洋、亞馬孫平原的輸送過程，推測其對全球氣溫的影響。
2020年2月，世界最大的撒哈拉沙漠連續幾天刮起了強風，卷起了漫天黃沙，大量的沙塵飄過大西洋，抵達美洲（如下圖所示）。據統計，撒哈拉沙漠每年向大西洋、南美等地輸送約1.8億噸的塵土。隨著全球變暖，近年來這種沙塵天氣正在不斷加強，對地球環境帶來深刻的影響。
【案例分析】——大氣對海洋的影響
(1)當沙塵飄過大西洋上空時，推斷洋面氣溫的響應過程。
①當沙塵飄過大西洋上空時，大量反射、散射削弱太陽輻射，減少大氣獲得的、熱量，降低了溫度；
②沙塵作為凝結核，促進洋面蒸發的水汽凝結，成云致雨，削弱太陽輻射，繼續降低海面氣溫。
2020年2月，世界最大的撒哈拉沙漠連續幾天刮起了強風，卷起了漫天黃沙，大量的沙塵飄過大西洋，抵達美洲（如下圖所示）。據統計，撒哈拉沙漠每年向大西洋、南美等地輸送約1.8億噸的塵土。隨著全球變暖，近年來這種沙塵天氣正在不斷加強，對地球環境帶來深刻的影響。
【案例分析】——大氣對海洋的影響
(2)分析沙塵在大西洋沉降對海洋生態的影響。
①沙塵作為營養物質；
②促進海洋藻類的旺盛生長；
③藻類的增加促進魚蝦等海洋生物的旺盛生長。
2020年2月，世界最大的撒哈拉沙漠連續幾天刮起了強風，卷起了漫天黃沙，大量的沙塵飄過大西洋，抵達美洲（如下圖所示）。據統計，撒哈拉沙漠每年向大西洋、南美等地輸送約1.8億噸的塵土。隨著全球變暖，近年來這種沙塵天氣正在不斷加強，對地球環境帶來深刻的影響。
【案例分析】——大氣對海洋的影響
(3)說明沙塵在亞馬孫平原沉降對維持熱帶雨林生態系統的積極作用。
①熱帶雨林高溫多雨，有機質分解快、流失多，土壤貧瘠；
②沙塵沉降，增加了土壤肥力；
③促進雨林生長，維持了動植物生態平衡。
2020年2月，世界最大的撒哈拉沙漠連續幾天刮起了強風，卷起了漫天黃沙，大量的沙塵飄過大西洋，抵達美洲（如下圖所示）。據統計，撒哈拉沙漠每年向大西洋、南美等地輸送約1.8億噸的塵土。隨著全球變暖，近年來這種沙塵天氣正在不斷加強，對地球環境帶來深刻的影響。
【案例分析】——大氣對海洋的影響
(4)依據沙塵向大西洋、亞馬孫平原的輸送過程，推測其對全球氣溫的影響。
①沙塵削弱太陽輻射；
②促進海洋藻類和雨林的生長，減少 CO 2 含量；
③抑制全球變暖，令全球氣溫降低。
通過海--氣相互作用，海洋和大氣成為一個整體。如果表層海水溫度發生異常，大氣環流也會異常，甚至出現極端的天氣事件。
世界“干極”智利阿塔卡馬沙漠變身花海？？？
第四章 水的運動
4.3 海—氣相互作用
赤道
南回歸線
80°W
50°W
秘
魯
寒
流
30°S
阿塔卡馬沙漠，號稱“世界干級”，年平均降水量約為0.1毫米。
沃克環流
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厄爾尼諾現象
拉尼娜現象
海—氣相互作用
小組探究
正常情況下，赤道附近太平洋東岸和西岸海水溫度存在差異，從而在上空形成大氣熱力環流
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運用熱力環流的原理，在圖中用箭頭表示大氣運動方向，使之形成環流圈。
二、厄爾尼諾和拉尼娜現象
1.沃克環流
信風驅動表層海水，形成赤道暖流
自東向西將熱量輸送到西部
東部形成上升補償流，
海水溫度較低
高
低
（一）正常年份
二、厄爾尼諾和拉尼娜現象
高
低
（一）正常年份
赤道附近西部地區:
溫度較高
氣流上升
近地面形成低壓
1.沃克環流
赤道附近中東部地區:
溫度較低
氣流下沉
近地面形成高壓
降水較多
降水較少
正常年份,赤道附近太平洋中東部的表層水溫低于西部。
澳大利亞丹翠熱帶雨林
秘魯
【思考】為什么？正常年份，
赤道附近太平洋中東部的表層海水溫度較低、西部海水溫度較高？
正常年份（順時針）
暖海
冷海
El Nino
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異常高溫
小組探究
閱讀右圖，分析以下問題：
（1）赤道太平洋海域溫度有何變化？
（2）此種現象對沃克環流有什么影響？
赤道附近中東部太平洋海水溫度異常升高。
赤道附近東部太平洋下沉氣流減弱或消失，或者上升。
（二）異常年份
1.厄爾尼諾現象
（二）異常年份
1.厄爾尼諾現象----成因
成因：每隔幾年,東南信風突然減弱,甚至轉為西風，赤道附近太平洋東岸的冷海水上涌現象減弱甚至消失,赤道逆流增強,溫暖的海水被輸送到東太平洋,南美洲西岸赤道附近海區溫度異常升高,從而形成厄爾尼諾現象。
非正常年份（逆時針）
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異常高溫
結合厄爾尼諾全球氣溫分布圖，繪制熱力環流示意圖；
（3）思考厄爾尼諾對赤道附近的太平洋東部和西部帶來哪些影響？
小組探究
（二）異常年份
1.厄爾尼諾現象
①對氣流運動狀況及氣候的影響
厄爾尼諾現象發生后，赤道附近太平洋東西部的溫度差異______。
減小
影響 舉例
東部 _________減弱或消失， 甚至出現_________ 氣候由__________變為__________， 引發__________ 2016.12-2017.3，秘魯北部沿海地區降水異常增多
西部 __________減弱或消失 氣候由_________變為__________， 帶來_________或__________ 1997-1998，印度尼西亞出現長時間干旱，引發嚴重森林大火
下沉氣流
上升氣流
干燥少雨
多雨
洪澇災害
上升氣流
干燥少雨
溫潤多雨
旱災
森林大火
（二）異常年份
1.厄爾尼諾現象----影響
秘魯洪水
印尼山火
②對海洋生物的影響
赤道附近太平洋東側
離岸風變弱，上升流變弱，帶到海洋表層的營養物質變少，漁場魚類大量死亡減產
（二）異常年份
1.厄爾尼諾現象----影響
冬季風變弱，
出現暖冬現象
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夏季風變弱，可能出現南澇北旱的現象
我國夏季臺風
數量變少
③對我國的影響
（二）異常年份
1.厄爾尼諾現象----影響
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異常低溫
赤道附近中東太平洋海面溫度異常降低現象，稱為拉尼娜現象
（二）異常年份
2.拉尼娜現象----概念
（二）異常年份
2.拉尼娜現象----成因
成因：東南信風加強，將表面被太陽曬熱的海水吹向太平洋西部，東部底層海水上泛，致海水變冷，西部海水溫度增高。
“反厄爾尼諾”
“小女孩”
異常高溫
異常低溫
非正常年份（順時針）
正常情況下，赤道附近太平洋東部和西部海水溫度存在差異，從而在上空形成大氣熱力環流。圖4.18示意正常年份熱帶太平洋上空近東西方向的大氣熱力環流。
2.如果赤道附近太平洋東部海水溫度下降，說明其對環流的影響。
環流方向：
強度：
活動：分析太平洋中東部表層海水溫度變化對氣候的影響
（二）異常年份
2.拉尼娜現象----影響
不變
增強
3.說明環流的變化對赤道附近太平洋東、西岸氣候的影響。
太平洋東側氣溫降低，降水減少
西側氣溫升高，降水增多
環流增強
（二）異常年份
2.拉尼娜現象----影響
對生物圈的影響:
由于秘魯附近的涌升流增強，導致從底層上翻到表層的營養鹽增加，導致浮游植物增加,從而導致魚類餌料增加，秘魯漁業增產。
（二）異常年份
2.拉尼娜現象----影響
拉尼娜發生后，對我國的影響主要表現有：
①季風增強，我國南方易發生干旱，華北洪澇（南旱北澇）
②我國東北春夏易出現干旱，氣溫偏高。
③熱帶氣旋、臺風增多。
④冬季較寒冷，寒潮多發，南方易出現凍雨、風雪。
赤道附近太平洋中東部表層海水溫度異常升高
環流減弱-厄爾尼諾現象
環流增強-拉尼娜現象
赤道附近太平洋中東部表層海水溫度異常降低
（二）異常年份
南太平洋東西岸溫度的差異，影響環流的強弱，從而影響到降水/干旱的程度。
【活動】P75.分析太平洋中東部海水溫度變化對氣候的影響
【小結】厄爾尼諾和拉尼娜現象
成因 赤道太平洋海域表層海水水溫 大氣運動 對沃克環流的影響 對赤道附近太平洋沿岸氣候的影響
正常 年份 中、東部較低 東側__________ 西側__________ 正常 東側________
西側________
厄爾 尼諾 東南信風 減弱 中、東部偏高 東側__________ 西側__________
拉尼娜 東南信風 增強 東部偏低 東側__________ 西側__________
氣流下沉
東澇西旱
少雨
濕潤
氣流上升
氣流下沉
下沉增強
上升增強
逆轉
增強
氣流上升
東旱西澇
課堂小結
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厄爾尼諾和拉尼娜對我國氣候的作用機制為影響副高強弱（夏季）和冬季風強弱（冬季）。一般而言，影響副高強弱及位置的主要因素有冷空氣、海溫、熱帶對流、青藏高原的熱力作用等，而冬季風強弱與海陸間的水平氣壓梯度力有關。
厄爾尼諾發生的夏季→東南信風減弱→菲律賓以東的洋面海溫偏低，上升氣流減弱→副高強度減小且位置偏南→雨帶位置偏南→我國南澇北旱
厄爾尼諾發生的冬季→西太平洋氣壓比較高→蒙古西伯利亞高壓與太平洋之間的氣壓梯度力減小→冬季風的勢力減弱→出現暖冬
信風偏弱
海溫偏低
對流偏弱
下沉偏弱，副高強度減小，位置偏南
低緯環流
信風增強
海溫偏高
對流偏強
下沉增強，副高強度增大，位置偏北
低緯環流
拉尼娜發生的夏季→東南信風增強→菲律賓以東的洋面海溫偏高，上升氣流增強→副高強度增大且位置偏北→雨帶位置偏北→我國北澇南旱
拉尼娜發生的冬季→西太平洋氣壓比較低→蒙古西伯利亞高壓與太平洋之間的氣壓梯度力增大→冬季風的勢力增強→出現冷冬
Objectively disintermediate leveraged manufactured products before team driven resources. Energistically incentivize holistic channels rather than interactive interfaces
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