海-气相互作用课件2023-2024学年高二上学期地理湘教版（2019）选择性必修1

第三节海—气相互作用Air-seaInteraction教学目标1.通过海-气相互作用，理解海-气直接的水热交换过程及其影响因素，提升思维能力。2.通过案例分析，理解在全球水、热平衡过程中，海-气相互作用所产生的影响，提升理论联系实际、综合分析问题的能力。3.通过分析厄尔尼诺发生时的海-气相互作用示意图，根据图中的变化总结厄尔尼诺对大陆东西两岸的影响，总结厄尔尼诺、拉尼娜的表现及影响，强化区域认知与综合思维能力。

阿拉伯半岛东面为波斯湾，西面为红海，两地夏季气温常达30℃以上，而索马里沿岸一带的气温，最热季节一般不到25℃。赤道以北附近，印度洋表层水温呈现东暖西冷的分布格局，对大气产生了不同程度的热力作用，进而影响到其气压场。

1.波斯湾、红海与索马里沿岸夏季气温存在着显著差异，对此现象进行解释。

索马里沿岸海域比波斯湾、红海面积广阔，夏季气温受海洋影响大且索马里沿岸夏季为寒流，受寒流影响气温降低，因此夏季气温较低。

阿拉伯半岛东面为波斯湾，西面为红海，两地夏季气温常达30℃以上，而索马里沿岸一带的气温，最热季节一般不到25℃。赤道以北附近，印度洋表层水温呈现东暖西冷的分布格局，对大气产生了不同程度的热力作用，进而影响到其气压场。

2.简要描绘赤道以北附近，印度洋由东到西大气环流系统的剖面结构。

赤道以北附近，印度洋东侧较同纬度西侧海洋水温高，形成上升气流，西侧海洋水温低，形成下沉气流，因此形成逆时针旋转的大气环流。指海洋与大气间物质、能量持续交换的互相影响过程。海—气相互作用阅读教材P98，与同学讨论交流，据下图回答问题。1.海洋与大气之间水分交换的方式是什么？2.海洋与大气之间能量交换的是什么？3.海洋与大气之间还有哪些物质交换，请举例说明。太阳辐射海水蒸发海—气相互作用——水分交换大气降水水汽凝结海洋是大气中水汽的主要来源，约占86%低纬海区和有暖流经过的海区，水分交换比较活跃。海气间的水分交换的活跃度与其温度呈正相关水汽输送蒸发降水蒸发降水下渗地下径流降水蒸发、蒸腾陆上内循环海陆间循环海上内循环下渗地表径流海水蒸发(吸热)海—气相互作用——热量交换海洋向大气输送热量，是大气热量的主要供给者。长波辐射海洋吸收70%海洋表层存储85%的热量大气降水水汽凝结（放热）潜热输送太阳辐射(短波辐射)海—气相互作用——热量交换海洋向大气输送的热量，与其表层水温密切相关。水温高的海区，向大气输送的热量也多。热带地区海洋面积大，是驱动地球大气系统的主要能量来源地。大气通过风作用于海洋，驱动海水运动，把部分能量返还给海洋，并使海洋热状况产生再分配，改变海洋对大气的加热作用。海一气相互作用所形成的大气环流和大洋环流，是维持全球水热平衡的基础。全球盛行风系图全球洋流模式图海—气相互作用——水热平衡区域多年平均蒸发量/千米3多年平均降水量/千米3多年平均径流量/千米3海洋505000458000-47000陆地外流区域6300011000047000陆地内流区域90009000—全球577000577000—全球水量收支地球上的水时时刻刻都在循环运动，从长期来看，全球的总水量没有什么变化。海一气相互作用，进行水分交换，构成地球上生生不息的水循环。水循环纬度低于30°N，热量收入多于支出；纬度高于30N，热量收入则少于支出，且在极地差值达到最大。想一想，根据热量收支情况赤道会不会越来越热，极地会不会越来越冷？为什么?热量收入热量支出40080012001600辐射热量【J/(m2·d)】102030405060708090°N纬度北半球海洋热量收支随纬度的变化不会通过大洋环流和大气环流将低纬海区盈余的热量输送到高纬海区释放，调节了全球热量平衡。热量收入热量支出40080012001600辐射热量【J/(m2·d)】102030405060708090°N纬度北半球海洋热量收支随纬度的变化导入世上最“荒芜”沙漠，91年内没下过一滴雨，却在一夜之间开满了花

这一“旱地花海”现象相当罕见，一般来说每五年到七年发生一次。上一次发现是2015年。当时的厄尔尼诺现象带来了一场超乎以往的大雨，智利的阿塔卡马沙漠土地里休眠的各种花朵种子瞬间发芽、生长、开花，在这向来死寂的沙漠绽放。※

上图秘鲁洪水秘鲁沿海受寒流影响，气候干旱。然而，2016年12月下旬，秘鲁北部海域海水逐渐升温，雨水增多。到2017年3月，沿海地区暴雨引发的洪灾已经造成近百人死亡，数万人受灾。材料思考1.为什么会出现这种气候异常现象?2.如何监测这种现象?海气相互作用能够调控全球水热平衡，对气候变化、自然环境和人类活动产生巨大影响。但是，这个系统的异常变化会使局部出现极端天气，干扰甚至威胁人们正常的生产生活。拉尼娜厄尔尼诺全球年平均海面温度正常状况下赤道太平洋东西两岸温度有何不同？为什么？30℃22℃22℃30℃沃克环流:是赤道海洋表面因水温的东西面差异而产生的一种纬圈热力环流。正常状况下，赤道太平洋两岸温度东低西高，通过海—气相互作用(热量交换)最终产生热力环流。暖海冷海西东正常年份1

信风推动温暖的表层海水向西2

温暖水域的热空气导致云雨在亚洲3

寒冷水域给南美一个凉爽和干燥的气候冷暖※厄尔尼诺现象环流模式图成因思考厄尔尼诺现象发生时会给地理环境带来怎样的影响呢？厄尔尼诺现象低纬信风比正常年份偏弱南北赤道暖流变弱太平洋赤道附近暖水向西侧流失少，中东部水温高厄尔尼诺现象出现请同学们阅读学案，画出厄尔尼诺现象环流模式图。赤道附近的太平洋东部，如秘鲁和智利沿海，下沉气流减弱或消失，甚至出现上升气流，气候由原来的干燥少雨变为多雨，引发洪涝灾害厄尔尼诺现象的影响厄尔尼诺现象发生后，赤道附近的太平洋西部，上升气流减弱或消失，气候由温润多雨转变为干燥少雨，带来旱灾或森林大火；例如，1997-1998年印度尼西亚出现长时间干旱，引发了严重的森林大火厄尔尼诺现象的影响秘鲁洪涝灾害澳大利亚森林火灾印度尼西亚干旱厄尔尼诺的出现，使得当地冷水性鱼类因不适应温暖海域的环境而大量死亡，导致以这类鱼为食物的鸟类死亡或迁徙。研究证据表明，厄尔尼诺现象与全球气候变化密切相关，并大范围影响到天气状况和农业生产。赤道低气压带与热带雨林气候厄尔尼诺现象的影响问题：以小组为单位，收集相关资料，讨论厄尔尼诺现象对我国气候、河流等可能带来的影响。※亚洲季风“冬季风”图1°使冬季风变弱，寒潮天气减少，出现暖冬现象海陆热力性质差异陆地：高压海洋：低压赤道太平洋西部气温低形成冷水区厄尔尼诺现象水平气压差减小冬季风减弱冷水区厄尔尼诺现象影响冷水区赤道低压带※太平洋剖面图2°使我国夏季风变弱，锋面雨带推移缓慢，可能出现南涝北旱的现象a.厄尔尼诺现象西太平洋赤道地区形成冷水区。b.此时原来的西太平洋暖水池被冷水区替代，赤道地区的赤道低压带遇到冷水区，使得赤道低压减弱。c.也即：赤道上升气流减弱，到了30°N左右上空堆积下来的下沉气流就减弱，导致副高减弱。d.而此时夏季，我国陆地受印度低压控制，海洋是(夏威夷高压)副高控制，副高减弱。水平气压差减小，风力减小，故：夏季风减弱。0°偏转成东北风被迫下沉30°N上空30°N厄尔尼诺现象影响3°我国夏季台风数量变少a.生成于西北太平洋上的热带气旋（台风）。b.受厄尔尼诺现象影响，赤道附近大洋西侧水温偏低（冷水区）对流较弱。c.且西太平洋副热带高压变得比正常年份偏弱。故：夏季台风变少※台风云图厄尔尼诺现象影响问题：以小组为单位，收集相关资料，讨论厄尔尼诺现象对我国气候、河流等可能带来的影响。答案：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我国大部分地区冬暖夏凉。在厄尔尼诺现象发生后的次年，我国南方容易出现洪涝。…

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…拉尼娜是指赤道太平洋东部和中部海域水温异常下降的现象。拉尼娜现象与厄尔尼诺现象相反，故有“反厄尔尼诺现象”之称，但它对气候的影响程度及威力比厄尔尼诺要小。赤道低气压带与热带雨林气候拉尼娜现象的概念2019湘教版问题：比照正常年份赤道太平洋海域东西岸大气环流状况，绘制拉尼娜发生时该区域的大气运动状态示意图;根据所绘示意图，说明赤道太平洋东岸和西岸地区可能出现的气象灾害。答案：太平洋海域东岸秘鲁寒流增强，导致海水温度低于气温，空气层结构稳定，对流不易发展，降雨偏少，气候偏干旱。相反，西岸地区降水可能异常增多，常形成洪涝灾害。…

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…问题：以小组为单位，收集相关资料，讨论拉尼娜现象对我国气候、河流等可能带来的影响。答案：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。…

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…冷暖※拉尼娜现象环流模式图①赤道附近太平洋东部：拉尼娜现象较正常年份气温下降、降水变少，更加干旱。影响②赤道附近太平洋西部：气温上升、降水变多，甚至发生洪涝灾害。注：拉尼娜现象发生后，赤道附近太平洋地区东西部的温度差异增大。低高※沃克环流模式图③赤道附近太平洋东侧离岸风增强，上升补偿流变强，海洋表层营养物质增多，渔场增产。※太平洋剖面图渔业增产请同学们思考，对海洋生物有什么影响？拉尼娜现象影响④对我国的影响※亚洲季风“冬季风”图1°使冬季风变强，寒潮天气增多，出现冷冬现象海陆热力性质差异陆地：高压海洋：低压赤道太平洋西部气温高形成暖池拉尼娜现象水平气压差增大冬季风增强暖池拉尼娜现象影响暖池2°使我国夏季风变强，锋面雨带推移较快，可能出现北涝南旱的现象a.拉尼娜现象西太平洋赤道地区形成暖池。b.此时原来的西太平洋暖水池增强，赤道地区的赤道低压带气温更高，对流更加旺盛，使得赤道低压增强。c.也即：赤道上升气流增强，到了30°N左右上空堆积下来的下沉气流就被增强，导致副高增强。d.而此时夏季，我国陆地受印度低压控制，海洋是副高控制，副高增强。水平气压差增大，风力变大，故：夏季风变强。影响拉尼娜现象3°我国夏