高中地理选择性必修1讲义：第四章 第三节 海-气相互作用

第三节海—气相互作用课程标准运用图表，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。学习目标1.运用图表，掌握海—气水热交换的基本方式与过程。2.应用图表，了解海—气相互作用对全球水热平衡的影响。3.简述厄尔尼诺、拉尼娜现象及其对全球气候的影响。一、海—气相互作用与全球水热平衡1．水分交换(1)海洋通过蒸发作用，向大气提供水汽，是大气中水汽的最主要来源。(2)大气中的水汽凝结后以降水的形式返回海洋。2．热量交换(1)海洋吸收了太阳辐射后，再通过潜热、长波辐射等方式把储存的太阳辐射能输送给大气，为大气运动提供能量，驱使大气运动。(2)大气主要通过风向海洋传递动能，驱使表层海水运动。3．影响海—气相互作用通过大气环流与大洋环流，驱使水分和热量在不同地区传输，维持地球上水分和热量的平衡。判断1．蒸发使海洋每年失去巨额热量。(√)2．海洋是大气中水汽的最主要来源。(√)3．温带是海洋与大气相互作用最活跃的地区。(×)4．高低纬度间的热量输送主要是通过大气运动和洋流共同实现的。(√)二、厄尔尼诺和拉尼娜现象1．厄尔尼诺现象(1)含义：有些年份，赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高的现象。(2)影响①赤道附近的太平洋东部：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。②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。③还与更广大范围的气候异常现象呈现一定的相关性。2．拉尼娜现象(1)含义：指赤道附近中东太平洋海面温度异常降低的现象。(2)影响：赤道附近太平洋东西部温度差异增大，同样会引起气候异常。判断1．厄尔尼诺出现时，南美太平洋沿岸国家异常多雨，甚至引起洪灾。(√)2．厄尔尼诺会导致印度尼西亚、澳大利亚等地出现严重洪灾。(×)3．赤道东太平洋表层海水异常升温的现象叫拉尼娜。(×)探究点一海—气相互作用与热量平衡下图是北半球海洋热量收支随纬度的变化曲线。阅读该图并探究下列问题。1．图中的热量收入指的是什么？支出指的是什么？答案收入主要是吸收的太阳辐射。支出主要是蒸发消耗的热量。2．图中P点意味着什么？甲、乙两区域的海区热量收支有什么区别？答案P点热量收入与支出相等，意味着同纬度海区的热量收支是平衡的。甲海区热量收入大于支出，是热量盈余区；乙海区热量收入小于支出，是热量亏损区。3．长期以来，甲海区为什么没有明显升温、乙海区没有明显降温？答案甲海区虽然热量有盈余，但通过大洋环流和大气环流不断向较高纬度输送热量，所以长期以来并没有持续升温；乙海区虽然热量亏损，但不断接受甲海区输送来的热量，所以也没有持续降温。4．比较图中甲、乙大小差异，说明海洋为什么是大气的热源？答案图中显示，乙大于甲，意味着北半球的海洋热量亏损大于盈余，说明海水蒸发吸收了海洋的热量，把热能伴随着蒸发的水汽带给了大气，所以海洋这个下垫面是大气的热源。全球的热量平衡(1)全球的热量平衡海—气之间通过大气环流与大洋环流，不断进行着不同纬度之间、海陆之间的热量输送，维持全球的热量平衡，如下图所示：(2)海洋对大气温度的调节作用拓展延伸全球的水量平衡(1)地球上多年水量并没有明显的增减现象，长期以来保持着水量在全球的总量平衡。①对于海洋，多年平均蒸发量＝多年平均降水量＋大陆上流入海洋的多年平均径流量。②对于大陆，多年平均蒸发量＝多年平均降水量－流出大陆的多年平均径流量。③对于全球，多年平均蒸发量＝多年平均降水量。所以，对于海洋来说，多年平均蒸发量＞多年平均降水量，对于陆地来说，多年平均蒸发量＜多年平均降水量，而全球这两者则是水量平衡的。说明海洋是大气水和陆地水的主要来源。(2)海—气之间的水分交换过程通过蒸发作用，海洋向大气提供水汽。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。因此，低纬度海区和有暖流流经的海区，海面蒸发旺盛，空气湿度大，降水也较丰富，海—气间的水分交换也较为活跃。如下图：读“海—气相互作用模式图”，完成1～2题。1．构成海—气间热量传输主要途径的是()A．①B．②C．③D．④2．海洋将热量以________的形式传递给大气()①长波辐射②短波辐射③潜热释放④潜热吸收A．①③ B．②④C．①④ D．②③答案1.B2.A解析第1题，海—气间热量传输的主要途径是海水蒸发和水汽凝结。第2题，海水吸收太阳辐射和潜热增温后，通过长波辐射和潜热释放的形式将热量传递给大气。读“大西洋热量收入与支出的差值随纬度变化示意图”，完成3～4题。3．图中大西洋热量收入与支出差值最大的纬度带是()A．0°～20°N B．0°～20°SC．40°S～50°S D．40°N～60°N4．该纬度带收入与支出差值最大的原因是()A．纬度低，得到的太阳辐射能量多B．纬度高，得到的太阳辐射能量少C．寒流的作用明显D．暖流的作用明显答案3.D4.D解析第3题，从图中可以看出，40°N～60°N处大西洋热量收入和支出的差值最大。第4题，大西洋40°N～60°N处热量收入(太阳辐射)远小于支出(海水蒸发)，主要是由于受北大西洋暖流的影响，该海域水温较高，蒸发较强。探究点二厄尔尼诺与拉尼娜现象读下图，思考下列问题。1．图中M处为“5℃”，其正确的含义是什么？答案M处海面水温比常年平均水温偏高5℃。2．下面甲、乙两图中，表示厄尔尼诺现象的海水运动图是____图。厄尔尼诺对南美洲西岸降水带来什么影响？答案甲降水增多，甚至发生洪涝灾害。3．请在上图甲、乙旁边正确标注厄尔尼诺现象和拉尼娜现象的名称，并画出高空与低空的气流运动方向的箭头，完成海洋与大气相互作用模式图。答案甲：厄尔尼诺现象，气流运动方向为逆时针；乙：拉尼娜现象，气流运动方向为顺时针。4．图中有一世界著名渔场，说明其名称、形成原因及厄尔尼诺现象发生时受到的影响。答案秘鲁渔场。秘鲁沿岸上升流将海水底层营养物质带到表层，为鱼类带来丰富饵料，形成著名渔场。厄尔尼诺现象发生时，表层海水增温，上升流减弱，鱼类缺乏饵料，导致秘鲁渔场渔业减产。1．厄尔尼诺和拉尼娜现象的区别与联系厄尔尼诺现象拉尼娜现象东南信风弱，甚至转为西风强南赤道暖流弱强赤道逆流强弱秘鲁寒流西偏，被暖流取代强太平洋水温东岸升高降低西岸降低升高太平洋两岸气候东岸降水增加降水减少西岸降水减少降水增加对全球的影响导致全球大气环流异常，并对全球大范围内的气候产生很大影响关联性拉尼娜现象一般出现在厄尔尼诺现象之后2.厄尔尼诺和拉尼娜现象对自然环境的影响正常年份厄尔尼诺发生年份拉尼娜发生年份图示洋流秘鲁寒流沿岸向西北流温暖海水从赤道向南流动，迫使秘鲁寒流向西流动当太平洋东部的秘鲁寒流过于强盛时，冷水沿赤道附近海域向西扩散到更远生物秘鲁寒流上升流带来丰富的饵料，形成渔场该海区水温升高，营养物质减少，浮游生物和鱼类、鸟类死亡大气环流存在对流性环流，赤道太平洋西岸气流上升，东岸气流下沉形成增强型对流，赤道太平洋中部气流上升，西岸气流下沉，东岸下沉气流因水温升高而减弱赤道中、东太平洋海域，信风比常年偏强，水温偏低，降水偏少，易出现旱灾；在赤道西太平洋地区，降水较正常年份偏多天气气候西岸降水较多；东岸降水较少，形成荒漠西岸的澳大利亚及印度、非洲等地出现严重旱灾，东岸荒漠地带暴雨成灾拓展延伸厄尔尼诺与拉尼娜现象对我国气候的影响美国气候预测中心的月度报告指出，太平洋温度在前几周里愈发低于正常值，低空东风和高空西风也在赤道太平洋附近加强。据此回答5～6题。5．美国气候预测中心的月度报告说明()A．全球气候正在变暖B．厄尔尼诺现象即将形成C．拉尼娜现象即将形成D．台风可能多发6．受“低空东风和高空西风也在赤道太平洋附近加强”的影响()A．秘鲁西海岸出现暴雨的几率增加B．秘鲁渔场减产几率增加C．澳大利亚东海岸降水将增加D．澳大利亚东海岸降水将减少答案5.C6.C解析第5题，太平洋温度低于正常值，低空东风和高空西风也在赤道太平洋附近加强，意味着拉尼娜现象即将形成。第6题，受其影响，澳大利亚东海岸位于迎风坡，上升气流增强，降水将增加。7．厄尔尼诺现象发生时，可能造成的影响是()A．秘鲁沿岸更加干旱B．秘鲁渔场渔业产量增多C．印度尼西亚境内热带雨林易发生大火D．澳大利亚东部暴雨成灾答案C解析厄尔尼诺现象发生时可能会造成以下影响：秘鲁沿海地区降水增多，有的地区可能导致洪水泛滥；温暖的海水使秘鲁渔业严重受损；澳大利亚、印度、印度尼西亚、非洲等地出现严重的旱灾。8．拉尼娜现象发生后，赤道附近的太平洋东部往往()A．盛行上升气流 B．干燥少雨C．海水温度升高 D．多雨答案B解析拉尼娜现象发生后，赤道附近的太平洋东部下沉气流加剧，干燥少雨。下图为“大西洋部分海区年平均每日从海洋输入大气的总热量分布图(单位：×0.484W/m2)”。读图回答1～3题。1．该等值线分布图反映的是________两者之间的热量补给关系()A．太阳和陆地 B．海洋和大气C．太阳和大气 D．太阳和海洋2．图中A处的值可能是()A．230B．180C．110D．903．图中A海区表层海水热量的直接来源是()A．太阳辐射 B．洋流C．陆地 D．大气答案1.B2.A3.B解析第1题，据题意可知，图中曲线表示的是海—气间热量传递关系。第2题，A处于200×0.484W/m2闭合等值线区域内部，而200×0.484W/m2等值线两侧为平行的150×0.484W/m2等值线，因此可判断A处的数值范围为200＜A＜250，故选A。第3题，A处海水温度明显高于两侧，应该是受到暖流的影响。大气环流和大洋环流源源不断地从低纬度向高纬度输送热量。下图表示北半球向北的热量输送随纬度的变化。据此完成4～5题。4．引起大气环流和大洋环流输送热量的根本原因是()A．海陆热力性质差异B．海陆分布和地球运动C．气压带季节移动D．太阳辐射和地球运动5．曲线①、②、③代表的热量输送分别是()A．大气输送、总热量输送、海洋输送B．海洋输送、总热量输送、大气输送C．大气输送、海洋输送、总热量输送D．海洋输送、大气输送、总热量输送答案4.D5.B解析第4题，结合所学知识可知，引起大气环流的能量来源是太阳辐射，大洋环流的主要动力是大气环流，风向和洋流均受地转偏向力的影响。第5题，总热量输送数值应最大，对应②曲线；北半球中纬度地区盛行由低纬吹向高纬的西南风，西南风源源不断地将热量输往高纬，导致这里大气环流向北输送的热量最多，故③为大气输送、①为海洋输送。温盐环流是一个依靠海水的温度和含盐密度驱动的全球洋流循环系统。这个系统的运作现况是，以风力驱动的海面水流将赤道的暖流带往高纬度，暖流在高纬度处被冷却后下沉到海底，这些高密度的水接着流入洋盆南下前往其他的暖洋区加热循环。研究发现，全球气候变暖对温盐环流影响很大。据此完成6～7题。6．造成图中①处表层海水下沉的主要原因可能是()a．海水北上不断向大气释放热量使水温降低b．洋流在向北流时因水汽蒸发而使盐度逐渐升高c．纬度位于60°附近，受副极地低压带控制降水多d．海水结冰使盐度升高e．地转偏向力的影响A．abc B．bcdC．abd D．ade7．若图示海区温盐环流减弱，则会导致()A．北美洲东部地区气温降低B．欧洲西部地区夏季降水增加C．北海渔场渔业资源更加丰富D．欧洲西部地区冬季降水增加答案6.C7.A解析第6题，根据材料可知，洋流从表层下沉的原因是由于密度增大。海水北上气温降低，盐度会增大，a对；洋流北上，海水蒸发，盐度增大，则海水密度增大，b对；受副极地低压带影响，降水多，造成盐度减小，c错；海水结冰，盐分析出到海水中，导致海水密度增大，d对；地转偏向力不会影响海水密度，e错。选C。第7题，图示地区温盐环流减弱，则北美洲东部冷海水下沉减少，则表层海水温度降低，A对；温盐环流减弱，则墨西哥湾暖流、北大西洋暖流对沿岸地区增温增湿的作用减弱，使得欧洲西部降水减少，B、D错；温盐环流减弱，则北大西洋暖流势力减弱，寒暖流交汇处洋流搅动减弱，造成北海渔场渔业资源减少，C错。丰富的海洋资源，多变的海洋环境，对人类生产、生活产生巨大的影响。据此完成8～9题。8．在下列世界著名渔场中，位于北大西洋暖流与拉布拉多寒流交汇海域的是()A．纽芬兰渔场 B．北海道渔场C．秘鲁渔场 D．北海渔场9．当拉尼娜发生时，往往会出现的现象是()A．热带太平洋东部暴雨频繁B．南美洲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8.A9.D解析第8题，纽芬兰渔场是世界四大渔场之一，由拉布拉多寒流和北大西洋暖流在纽芬兰岛附近海域交汇而形成。第9题，拉尼娜发生时，热带西太平洋更加高温高湿，为热带风暴的产生和发展创造了更加有利的条件，D正确。A、B、C选项为厄尔尼诺出现时的现象，与题意不符。读“某区域图”，完成10～12题。10．海域①～④中，蒸发量最大的是()A．①B．②C．③D．④11．海域①和④向大气输送的热量差别很大，最主要的原因是受________影响()A．纬度位置 B．大气环流C．太阳辐射 D．洋流性质12．海域①～④中获得的净辐射值最低的海域是()A．①B．②C．③D．④答案10.D11.D12.B解析第10题，海水蒸发量的大小与温度高低呈正相关，四个海域中，海域④水温最高，蒸发量最旺盛。第11题，海水温度越高，向大气输送的热量越多；两海域纬度位置相当，正午太阳高度相当，获得的太阳辐射能量相当；海域④受暖流影响，水温比受寒流影响的海域①高。第12题，海域②纬度位置最高，热量收入最低，盈余量为负值且最低，净辐射值最低。厄尔尼诺指赤道附近太平洋中东部的海面温度异常增暖的现象。正常年份，此区域东南信风盛行。可是每隔数年，东南信风减弱，导致赤道东太平洋海面水温升高，出现厄尔尼诺现象。下图为“某地区海水运动和大气运动图”。据此完成13～14题。13．四幅图中能表示厄尔尼诺现象的是()A．甲、丁 B．乙、丁C．甲、丙 D．乙、丙14．厄尔尼诺现象反映了海洋对大气的影响。反之，大气对海洋也有影响。下列关于大气对海洋影响的叙述，正确的是()A．大气运动引起风浪、潮汐、洋流等海水运动B．大气降水与蒸发的强弱影响海水的盐度C．大气温度的高低与海冰的分布范围无关D．海洋上空的云层反射太阳辐射使海面增温答案13.C14.B解析第13题，出现厄尔尼诺现象时，南美洲大陆西侧海面水温升高，气流上升，降水增加。第14题，潮汐不是大气运动形成的。大气温度的高低影响海冰的分布范围。海洋上空的云层反射太阳辐射，使到达海面的太阳辐射减少，故使海面降温。15．读图，完成下列问题。(1)图示a曲线表示____________(填“热量收入”或“热量支出”)，b曲线表示____________(填“热量收入”或“热量支出”)，判断的依据是________________________。C点表示________________________，位于________海区。(2)图中A表示____________，主要分布在________纬度海区；B表示____________，主要分布在________纬度海区。(3)全球表层海水的水温分布规律是________________________，全球海水热量收支总体上是________。(4)全球低中高纬度海水热量的收支平衡是通过____________________________来实现的。(5)海水表层温度除受纬度因素影响外，还受________、________、________等因素的影响。答案(1)热量收入热量支出在低纬海区a曲线高于b曲线，中高纬相反海水热量收支平衡副热带(2)热量盈余低热量亏损中高(3)由赤道向两极递减平衡的(4)大洋环流和大气环流(5)沿岸地形气候洋流解析(1)从图中看，a曲线在低纬度海区高于b曲线，a应为热量收入，b为热量支出，a、b的交点C应表示海水热