資源簡介

第三節　海—氣相互作用
【課標要求】
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、拉尼娜現象對全球氣候和人類活動的影響。
【學習目標】　
1.能說出海洋和大氣之間水熱交換過程，分析海—氣相互作用對全球水熱平衡的影響。
2.能解釋厄爾尼諾和拉尼娜現象對全球氣候及人類活動的影響，對問題的探究有較強的主動性與興趣，對未知世界保持探索的精神。
【重點難點】
重點：分析海—氣相互作用對全球水熱平衡的影響
難點：解釋厄爾尼諾、拉尼娜現象對全球氣候和人類活動的影響
【預習交流】
一、海—氣相互作用與全球水熱平衡
1．海—氣相互作用：海洋與大氣之間進行著大量且復雜的 和能量交換，其中的 交換，對氣候乃至自然環境具有深刻的影響。
2．海—氣間的水分交換
(1)過程：海洋通過D ，向大氣提供水汽，大氣中的水汽在適當條件下凝結，并以E 的形式返回海洋，從而實現與海洋的水分交換。
(2)結果：海洋是大氣中 的最主要來源。
3．海—氣間的熱量交換
海洋吸收了到達地表A 的大部分，并把其中85%的熱量儲存在 。海洋再通過潛熱、B 等方式把儲存的太陽輻射能輸送給大氣。大氣主要通過 向海洋傳遞動能。
4．全球水、熱平衡
(1)途徑：通過 與大洋環流。
(2)作用：維持地球上 的平衡。
[拓展延伸]
1.影響海—氣之間水熱交換的因素
2.海洋對大氣溫度的調節作用
二、厄爾尼諾和拉尼娜現象
1.正常年份：赤道附近太平洋中東部的表層海水溫度較________，大氣較穩定，氣流________；西部海水溫度較高，氣流上升。
2.厄爾尼諾現象
(1)含義：有些年份，赤道附近太平洋中東部表層海水溫度異常________的現象。
(2)成因：東南信風_______時，赤道逆流增強，暖海水輸送到東太平洋，南美洲西岸的寒流被暖流取代，形成厄爾尼諾現象。
(3)影響
①赤道附近的太平洋東部：下沉氣流減弱或消失，甚至出現上升氣流，氣候由原來的干燥少雨變為________，引發洪澇災害。
②赤道附近的太平洋西部：上升氣流減弱或消失，氣候由溫潤多雨轉變為干燥少雨，帶來________或森林大火。
③還與更廣大范圍的氣候異常現象呈現一定的相關性。
3.拉尼娜現象
(1)含義：赤道附近太平洋中東部的表層海水溫度________的現象。
(2)影響：赤道附近太平洋東、西部的溫度差異增大，引起________。
[拓展延伸]　厄爾尼諾和拉尼娜現象對我國氣候的影響
4.厄爾尼諾與拉尼娜現象的區別與聯系
拉尼娜現象 厄爾尼諾現象
東南信風 強 弱
赤道逆流 弱 強
太平洋水溫 大洋東岸 降低 增加
大洋西岸 增加 降低
沃克環流 增強 減弱或消失
氣候 大洋東岸 降水減少 降水增加
大洋西岸 降水增加 降水減少
對全球的影響 導致全球大氣環流異常，并對全球廣大范圍內的氣候產生很大影響
關聯性 拉尼娜現象一般出現在厄爾尼諾現象之后
【互動探究】
探究活動一：海——氣相互作用與全球水熱平衡
材料一　全球水平衡，是質量守恒定律在全球水循環中的特定表現形式。通過全球水循環，平均每年從陸地和海洋蒸發的水量為577×103 km3，等于每年降到地球表面的降水量。下圖是全球水平衡示意圖。
材料二　科學觀測顯示，在南北緯30°之間的海區獲得太陽輻射量大于支出量而有盈余，而高緯度海區海水的熱量損失非常嚴重。
1．結合材料一中示意圖的數據，分析全球水量平衡，并說明大氣中水汽的主要來源。
2．分析南北緯30°附近海域海水溫度不會持續上升和高緯度海區海水溫度不會持續下降的原因。
探究活動二：
厄爾尼諾和拉尼娜現象
厄爾尼諾現象和拉尼娜現象是赤道中、東太平洋海溫冷暖交替變化的異常表現，這種海溫的冷暖變化過程構成一種循環，當這兩種現象發生時，太平洋東、西岸的氣溫和降水都發生明顯變化。下圖是厄爾尼諾現象和拉尼娜現象示意圖。
1．分析厄爾尼諾現象和拉尼娜現象成因的差異。
2．分析厄爾尼諾現象和拉尼娜現象產生的原因。
【參考答案】
探究活動一
1：海洋(458×103km3)和陸地(119×103km3)降水量之和為577×103 km3，海洋(505×103km3)和陸地(72×103km3)蒸發量之和為577×103km3，這兩個數據相同，說明全球的降水量與蒸發量相等，維持了水量的平衡。海洋蒸發量(505×103km3)占全球降水量(577 ×103km3)的87.5%，說明海洋是大氣中水汽的主要來源。
2：低緯度海區通過海水運動(洋流運動)和大氣環流將盈余的熱量輸送到高緯度海區，使得低緯度海區的海水溫度不會持續上升，高緯度海區的水溫不會持續下降。
探究活動二
1：兩種現象發生的位置大體一致，厄爾尼諾現象是赤道太平洋中東部表層海水異常增溫，而拉尼娜現象是赤道太平洋中東部表層海水異常降溫。
2：這兩種現象實際上是大氣環流異常導致的。當東南信風減弱時，發生厄爾尼諾現象；當東南信風增強時，發生拉尼娜現象。
【習題訓練】
海洋占據了地球表面積的70.8%，到達地表的太陽輻射約有80%被海洋所吸收。下圖是北大西洋向大氣輸送熱量的年總值(×0.484 W/m)分布示意圖。據此完成1～3題。
1．海洋向大氣輸送熱量的最主要方式是 (　　)
A．海面短波輻射 B．海—氣間對流
C．蒸發潛熱輸送 D．洋流熱量輸送
2．影響20°N沿線數值分布差異的是 (　　)
A．太陽輻射 B．洋流分布
C．陸地面積 D．大氣運動
3．數值為0或負值的海區 (　　)
A．魚類稀少 B．盛行西風
C．多霧少雨 D．海水下沉
沃克環流是赤道海洋表面因水溫的東西差異而產生的一種熱力環流(下圖)，它的形成與赤道附近的洋流性質有關。沃克環流的強弱變化，是判斷“厄爾尼諾”和“拉尼娜”現象的重要依據。據此完成4～5題。
4．沃克環流正常年份，太平洋赤道附近海域 (　　)
A．大洋的東部為暖流 B．大洋的西部為寒流
C．大洋東部水溫偏高 D．大洋西部水溫偏高
5．沃克環流減弱時，澳大利亞氣候將趨于 (　　)
A．暖濕 B．暖干 C．冷濕 D．冷干
6．閱讀圖文材料，完成下列要求。
厄爾尼諾現象對秘魯漁業資源和天氣有嚴重影響，秘魯北方可能降水增多，南方可能降水減少。
注：正值表示增溫，負值表示降溫。
(1)簡述厄爾尼諾發生時圖1中所示太平洋海域表層水溫異常的特點。
(2)據圖分析厄爾尼諾的形成原因。
(3)分析厄爾尼諾發生時，秘魯漁場魚類大量死亡、魚群逃離的原因。
【參考答案】
1.C　2.B　3.C　
【解析】第1題，海面輻射相對太陽輻射，溫度低，是長波輻射，A錯誤。海洋表面的水獲得太陽輻射熱量，蒸發變成水汽，進入大氣中，這不是對流方式，B錯誤。海洋主要通過長波輻射和潛熱方式向大氣輸送熱量，C正確，D錯誤。第2題，受太陽輻射影響，等值線應該與緯線大致平行，與圖示不符，A錯誤；據20°N沿線數值分布規律看，墨西哥灣沿岸輸送熱量值較大，是受墨西哥灣暖流影響，蒸發旺盛，釋放到大氣中的潛熱豐富，B正確；據等值線分布，可知此處海—氣熱量輸送與陸地面積和大氣運動關系不大，C、D錯誤。第3題，影響海洋與大氣間熱量交換的因素主要是水溫和洋流性質，水溫高，向大氣輸送的熱量多，多霧；海面受太陽輻射少，溫度降低，少雨，水汽凝結少，釋放熱量少，C正確；20°N附近，不受盛行西風帶控制，B錯誤；魚類稀少、海水下沉與之關系不大，A、D錯誤。
4.D　5.D　【解析】第4題，沃克環流發生在赤道附近，大洋東部為寒流，大洋西部為暖流，A、B錯；由圖可看出沃克環流大洋東部氣流下沉，大洋西部氣流上升，所以大洋東部水溫偏低，大洋西部水溫偏高，C錯，D對。第5題，沃克環流減弱，說明大洋東西部的溫差減小，則大洋西部東澳大利亞暖流勢力減弱，暖流增溫增濕作用減弱，加上沃克環流減弱后大洋西部上升氣流減弱，所以澳大利亞的氣候將趨于冷干，D對。
6：(1)赤道附近中、東部洋面增溫最顯著，由此向南北兩側(或向西北和東南方向)遞減；赤道以北、以南遠離大陸的大洋中部局部海域有降溫現象。
(2)由于(東南)信風(離岸風)減弱，海水上涌(或上泛)減弱，導致秘魯寒流變弱，赤道中東部太平洋海域海水升溫；該海域海水升溫后，近洋面空氣受熱膨脹上升，形成低氣壓而太平洋西部氣壓相對較高，在水平氣壓梯度力作用下形成西風，風力吹拂，西太平洋暖海水自西向東流(或西太平洋暖海水回流)，遏制了秘魯寒流的北上，加劇了太平洋中東部水溫升高。
(3)水溫升高，冷水魚不適應升高的水溫；海水上泛減弱，大量營養鹽類不能帶至表層，魚的餌料減少，導致魚群逃離；海水中的溶解氧隨水溫升高而減少，大量魚類缺氧而亡。

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