4.3海气相互作用（原卷版）

第四章水的运动第3节海—气相互作用001目标任务课程标准学习目标运用图表，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。1.结合实例，了解海—气之间水热交换的原理、过程以及影响因素。2.通过读图和材料等,综合分析厄尔尼诺、拉尼娜现象可能对全球天气和气候产生的影响。3.结合具体实例,理解厄尔尼诺、拉尼娜现象对我国天气的影响。002预习导学1.2023年厄尔尼诺现象联合国粮食及农业组织（粮农组织）编撰的新报告预测，当前的厄尔尼诺现象将至少持续至2024年上半年，导致拉美地区降雨异于往年，可能影响到农业。路透社19日得到这份报告。报告说，近几个月来太平洋海水表面温度显著升高，“南美沿岸升温更为强烈”。据预测，明年第一季度，秘鲁、厄瓜多尔和墨西哥等国降雨量将超出往年同期，巴西、圭亚那和苏里南三国将持续干旱，中美洲目前的旱情预计持续至今年年底。报告强调，面对这些异常天气，拉美地区的种植业、畜牧业、林业和渔业生产活动将易遇困境。特别是涉及秘鲁北部沿岸和厄瓜多尔南部地区的凤尾鱼和金枪鱼等主要鱼类的海洋捕捞业，面临的风险尤其大。厄尔尼诺现象是太平洋赤道中东部海域水温异常升高引起的一种气候现象，会导致全球气温和降雨模式变化，通常干旱少雨的地区可能发生洪涝，而某些多雨的地区可能出现干旱。厄尔尼诺现象平均每2至7年发生一次，通常持续9至12个月。世界气象组织今年7月宣布，热带太平洋7年来首次形成厄尔尼诺条件，可能导致全球气温飙升和破坏性天气；厄尔尼诺现象在2023年下半年持续的可能性为90%。依据粮农组织说法，厄尔尼诺现象已影响拉美部分地区小麦、水稻和玉米等主要作物生产。粮农组织已启动一项计划，调动资源帮助多个国家应对极端天气对其某些生产领域的影响。这是10月10日在巴西亚马孙州的内格罗河支流塔鲁曼河河畔拍摄的船屋和内格罗河支流塔鲁曼河裸露的河床。（无人机照片）。2.拉尼娜现象拉尼娜与厄尔尼诺的名称一样，来自于生活，来自热带太平洋东岸渔民对渔业与海温变化的认知。渔民们发现，冷水年，渔业大丰收；暖水年，沿海的鱼群会神秘消失，不知为什么赤道中东太平洋海水的冷暖会主宰着渔场的命运？数百年来，他们一直在用“拉尼娜”（LaNina）或“厄尔尼诺”（ElNino）表述新年来临前夕秘鲁沿岸海水异常现象。西方通常称为“圣婴”，特指这种现象在圣诞节前后出现或表现得最为显著。事实上，通过对1950年代以来的19个拉尼娜事件冬季冷水谷值的分析，出现最低值在当年11月和次年1月的概率均为37%，在当年12月的概率仅为21%。拉尼娜与厄尔尼诺科学术语于1997年正式走进社交媒体界，不过，显然厄尔尼诺比拉尼娜更加耀眼。拉尼娜与赤道中东太平洋海水温度变冷、信风的增强相关联。因此，拉尼娜实际上是热带海洋和大气共同作用的产物。在赤道中东太平洋，大气和海洋通过热量、水汽、动量在分界面上的物质相互交换而耦合在一起，海洋表层的运动主要受海表面风的牵制。来自南北半球赤道信（东）风把温暖的表层海水向西吹送，既增加了西太平洋次表层海水20℃等温线的深度，又为亚洲及印度尼西亚群岛上空气的对流和上升提供了能量；高空气流返回到东太平洋上空，并呈现下沉态势，形成热带纬圈（沃克）环流。当拉尼娜事件出现时，赤道信风会进一步加强，秘鲁沿岸海洋的冷水上涌不断加强，热带纬圈环流得到显著加强；当厄尔尼诺事件出现时，赤道信风减弱，亚洲及印度尼西亚群岛上空深对流区东移，形成相反的沃克环流。在过去的100年间，拉尼娜与厄尔尼诺在年际时间尺度上的循环已成为最强的自然气候振荡，也是季节与年际气候预测中最重要的前兆信号。赤道中东太平洋海气相互作用循环过程一般有2年至7年周期，平均为4年。进一步的研究发现，东太平洋的循环周期为3年至7年，而中太平洋平均循环周期为2年至3年。知识点一海—气相互作用与全球水热平衡

1．水分交换：是大气中水汽的最主要来源。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。

2．热量交换：海洋吸收了到达地表的大部分，再通过潜热、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。大气主要通过向海洋传递动能，驱使表层海水运动。

3．途径：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。

4．意义：维持地球上的平衡。

知识点二厄尔尼诺和拉尼娜现象

1．厄尔尼诺现象

(1)概念：有些年份，赤道附近太平洋中东部表层海水温度的现象。

(2)正常年份与厄尔尼诺年份海—气相互作用比较：时间海—气相互作用正常年份赤道附近太平洋中东部表层海水温度，大气较稳定，气流，干燥少雨；西部海水温度较高，气流上升，温润多雨厄尔尼诺年份赤道附近太平洋地区东、西部海面的温度差异。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，降雨，引发洪涝灾害。同时，赤道附近太平洋西部，上升气流减弱或消失，干燥少雨，带来旱灾或森林大火2．拉尼娜现象

(1)概念：是指赤道附近中东太平洋海面温度异常的现象，与厄尔尼诺现象相反。

(2)影响：赤道附近太平洋东西部的温度差异，引起气候异常。

1．自主判断(1)海洋释放给大气的热量主要来自地球内能。 ()(2)纬度越低，海—气相互作用越活跃。 ()(3)同纬度的大洋东西两岸附近海域向大气输送的水汽和热量基本相同。()(4)秘鲁渔场的渔获量不会受厄尔尼诺现象影响。 ()(5)拉尼娜现象发生后，在赤道附近的太平洋西岸地区会产生旱灾。()003核心整合核心01海——气相互作用与全球水热平衡【核心整合】1．大气圈与水圈(海洋)之间的热能传输与交换海洋是太阳热能的巨大储藏库，由于海洋水体与大气之间的温度差异，大气圈与水圈之间的热能交换在一刻不停地进行着。海洋对大气的作用，主要是通过输送大量的热能来改变大气运动，而大气对海洋的作用，则主要是通过风的驱动作用将动能传输给海洋，并通过大气与水面的摩擦作用来驱动水体流动。如图所示：2．大气圈与水圈(海洋)之间的势能传输与交换大气圈与水圈之间还存在势能的传输与交换。当气压升高时，海面就会降低；当气压降低时，海面就会相应升高。气压升高→海面降低→势能减小；气压降低→海面升高→势能增大。【小试牛刀】读下图，完成下面小题。1．“海—气”的物质与能量交换不包括（

）A．海洋是大气的主要水源 B．海洋是地球上太阳能的重要存储器C．海洋对二氧化碳的吸收作用 D．海底板块的扩张和碰撞2．下列海域“海—气”物质与能量交换最突出的是（

）A．欧洲的波罗的海B．美洲的加勒比海 C．我国的渤海D．西亚北非的红海核心02厄尔尼诺与拉尼娜现象【核心整合】1.厄尔尼诺与拉尼娜现象的形成原因厄尔尼诺与拉尼娜现象的发生均与沃克环流有关，沃克环流的强弱变化直接导致赤道地区太平洋东、西两岸的气候变化，具体表现分析如下：2.厄尔尼诺与拉尼娜现象名称厄尔尼诺拉尼娜发生时间间隔2～7年发生一次，通常发生在圣诞节前后间隔几年发生一次，出现年份与厄尔尼诺现象交错，通常发生在圣诞节前后现象洋流秘鲁寒流势力减弱，温暖海水从赤道向南流动当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，使太平洋东部和中部海面温度持续异常偏低水温赤道太平洋中东部水温异常升高，西部降低赤道太平洋中部和东部水温异常降低，西部升高成因东南信风减弱增强赤道逆流增强减弱影响生物水温升高海区，营养物质减少，浮游生物和鱼类、鸟类死亡鱼类和鸟类死亡大气环流形成增强型对流，赤道太平洋中部气流上升，西部气流下沉，东部下沉气流因水温升高而减弱赤道太平洋中部和东部海域，信风比常年偏强，水温偏低，海面气压较常年偏高，对流活动加强，云量增多；赤道西太平洋海域，水温比常年偏高，海面气压偏低，使热带风暴能量充足，台风次数增多天气、气候大洋西部的澳大利亚、印度、印度尼西亚等地，出现严重旱灾，大洋东部荒漠地带暴雨成灾

【小试牛刀】下图为太平洋8月表层海水多年平均温度分布图（单位：℃）。1．当厄尔尼诺现象发生时，甲海区海水等温线（

）A．数值增大，向北弯曲幅度加大 B．数值增大，向北弯曲幅度减小C．数值减小，向南弯曲幅度加大 D．数值减小，向南弯曲幅度减小2．太平洋周边某些国家出现异常高温干旱天气，有专家认为这与厄尔尼诺有关。根据厄尔尼诺影响的一般规律判断，发生干旱的国家可能是（

）A．日本 B．泰国 C．智利 D．秘鲁004重难拓展一、利用平衡思想分析地球不同地区的水热交换由于水的循环运动，全世界蒸发和降水保持平衡。在全球水循环和水平衡中，海洋通过蒸发向大气输送水汽是基础，海水运动和大气运动是途径，它们都是通过海—气相互作用才得以实现的。不同纬度海区热量盈余和亏损是不同的。在低纬度海区海洋释放的热量低于接受的热量，有热量盈余；在高纬度海区海洋释放的热量多于接受的热量，存在热量亏损。低纬度海区盈余的热量主要通过大洋环流和大气环流输送到高纬度地区释放。〔典例〕读全球水平衡图,完成下面小题。1．图中显示的水平衡规律正确的是（

）A．陆地水平衡反映出蒸发量大于降水量B．高纬度海洋水平衡能基本反映降水量大于蒸发量C．中纬度海洋水平衡值随纬度增高而不断减少D．低纬度海洋水平衡为正值2．20°～30°纬度区海洋水平衡带来的影响是（

）A．海水温度升高 B．海水温度降低 C．海水盐度升高 D．海水盐度降低二、厄尔尼诺和拉尼娜现象对我国的影响角度厄尔尼诺现象拉尼娜现象台风台风次数减少台风次数增加夏季风夏季风减弱，北进速度减慢，南方洪涝、北方干旱夏季风增强，北进速度加快，南方干旱、北方洪涝气温冬季出现暖冬冬冷夏热〔典例〕太平洋年代际震荡（PDO)是描述北太平洋海温变化的重要指数，其指数为正值利于厄尔尼诺事件的发生与维持，导致全球变暖；负值会形成拉尼娜现象，导致全球变冷。相关专家整理得到我国梅雨长期趋势与北太平洋多年代际变化指数的逐年演变图。据此完成下面小题。1．我国正常的梅雨天气期间往往呈现（

）A．冷湿多雨 B．高湿闷热 C．干湿交替 D．狂风暴雨2．图示后期的PDO指数为正值期间，最可能出现的现象是（

）A．我国气候向冷冬热夏演变 B．热带气旋对我国影响增多C．赤道太平洋海水西暖东冷 D．赤道太平洋东部海面偏高3．PDO从负值向正值转折后全球变暖显著，而长江梅雨减少趋势仍增大，最可能的原因是（

）A．副热带地区大气收缩 B．陆地空气中水汽减少C．副热带高压脊北移 D．大气饱和湿度下降005知识总结006强化训练考点01世界表层洋流的分布规律下图是北半球海洋热量收支曲线图。读图，完成下面小题。1．关于海洋热量收入与支出的叙述，正确的是（

）①热量净收入从低纬度海区到高纬度海区逐渐减少②各纬度海区的热量收支基本平衡③赤道海区热量收入最多，极地海区热量支出最多④海洋热量的主要收入是太阳辐射，主要支出是海水蒸发耗热A．①② B．②③ C．①④ D．②④2．有关海洋表层温度的叙述，正确的是（

）①暖流流经海区的水温均高于寒流流经的海区②洋流可减小高低纬度海区之间的水温差异③热量辐射是各纬度海区之间热量交换的主要方式④水温的年变化幅度近岸海区大于同纬度大洋中部A．①② B．②③ C．①④ D．②④下图为大西洋热量收入与支出的差值随纬度变化示意图。读图完成下面小题。3．海水热量的主要支出途径是（

）A．海水蒸发 B．海面辐射 C．热量传导 D．水汽输送4．大西洋南北纬60°附近海域热量收入与支出差值差异显著的主导因素是（

）A．纬度 B．海陆分布 C．洋流 D．大气环流考点02洋流对自然环境的影响下图示意2020年2月2021年3月赤道附近太平洋中东部表层海水温度距平变化。据此完成下面小题。5．图示新一轮拉尼娜现象形成的时间是（

）A．2020年67月 B．2020年89月 C．2020年1011月 D．2021年23月6．2020年23月，赤道附近太平洋上空的大气热力环流及南太平洋大洋环流的运动方向分别呈（

）A．逆时针、逆时针B．顺时针、顺时针 C．逆时针、顺时针 D．顺时针、逆时针正常年份，在赤道太平洋区域，由于西太平洋海域水温较高，东太平洋海域水温较低，因此西太平洋盛行上升气流，升到高空后向东流去，到达低温的东太平洋后转向下沉，在海面上空以东风形式返回西太平洋，形成了东西向的大气环流圈，气象学上称作“沃克环流圈”。下图为“沃克环流圈”示意图。据此完成下面小题。7．正常年份，东太平洋海域水温较低的主要原因是（

）A．赤道逆流带来冷水团B．晴朗的夜晚气温低C．秘鲁寒流流向该海域 D．上升流的规模较小8．近年来，沃克环流势力增强，由此带来的是（

）A．秘鲁西部降水增多B．印度尼西亚暴雨频发C．我国北方旱灾严重 D．新西兰进入暖湿季节1．秘鲁鳀是一种栖息于温带海洋中上层的小型鱼类，上升流形成的冷水区域为其提供了适宜的栖息环境。近年来,秘鲁的鳀鱼捕捞量稳定在500万吨左右，主要被用于制作鱼粉和鱼油。下图为秘鲁附近海域某时段表层海水等温线分布图。当厄尔尼诺现象发生时，该海域水温会有异常升高现象。据此完成问题。厄尔尼诺现象发生后，为保障足够鱼获，常年处于甲地捕捞的渔民应该做出怎样的调整（

）①向乙方向移动

②向丙方向移动

③向岸边移动

④向深海区移动A．①④ B．②④ C．②③ D．①②图示意某年10月太平洋局部海域海表温度距平分布。据此完成下面小题。2．该海域东侧沿岸的洋流为（

）A．秘鲁寒流 B．赤道逆流 C．南太平洋暖流 D．拉布拉多寒流3．此时该海域水温与多年平均水温差异形成的最主要原因是（

）A．东北信风势力增强B．赤道低气压带北移C．海水蒸发加剧 D．东南信风势力增强冬季平均Nino3.4指数是衡量厄尔尼诺和拉尼娜现象的一项重要指标。当冬季平均Nino3.4指数大于1时，说明产生了厄尔尼诺现象；当冬季平均Nino3.4指数小于﹣1时，说明产生了拉尼娜现象。图示意1982年—2015年冬季平均Nino3.4指数的变化。完成下面小题。4．下列年份中，厄尔尼诺现象最明显的是（

）A．1983年 B．1988年 C．1996年 D．1999年5．下列关于2010年世界各地气候变化的叙述，正确的是（

）A．太平洋东西部温差减小 B．印度尼西亚干燥少雨C．我国夏季南方偏旱 D．秘鲁沿岸降水增多美国国家海洋和大气管理局在2021年10月14日宣布了拉尼娜现象回归的消息，确定了拉尼娜现象已经产生，今后会不断加强，将在2021年底到2022年达到强度峰值，并且认为它将在整个冬季保持一定强度，直到春季来临后才会减弱。结合材料完成下面小题。6．依据材料信息分析，2021年底，最有可能出现的现象是（

）A．我国东部地区较往年偏冷、偏干 B．热带西太平洋海域海水温度降低C．太平洋西岸地区河口咸潮严重 D．信风使海洋表层暖水流向东太平洋7．2021年12月，太平洋周边某些国家出现异常干旱天气，有专家认为这与拉尼娜现象有关。根据拉尼娜现象影响的一般规律判断，发生异常干旱的国家可能是（

）A．越南 B．泰国 C．智利 D．悉尼在热带太平洋东岸（南美大陆西岸）和太平洋西岸（澳大利亚大陆东岸）之间存在着一个纬向大气环流系统，称为“沃克环流”。下图示意“沃克环流”。据此完成下面小题。8．“沃克环流”中大洋东西两岸气流垂直运动方向不同的原因是（

）①大洋西岸大气受表层暖海水影响大②大洋西岸纬度较低，气温高③大洋东岸受陆地