1、第四章 水的运动 第三节 海气相互作用学习目标 1.知道海洋与大气之间的水热交换过程及影响因素；通过材料分析在全球水热平衡过程中，海气相互作用所起到的作用，以及大洋环流和大气环流在其中所起的作用；通过理解海洋与大气之间水热交换对地理环境的影响，体会全球水热平衡的重要性，培养人地协调观。2.知道厄尔尼诺和拉尼娜现象；能通过读图并整理数据信息，绘制大洋环流示意图；能解释厄尔尼诺、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响；通过对比读图，比较分析数据信息，推导出厄尔尼诺、拉尼娜现象的形成机理，并能适当表达。一、海气相互作用与全球水热平衡|教材初探|阅读教材第7273页内容，认识海气相互作用与全球水热平衡。
2、(1)海洋与大气的水分交换。海洋通过 作用，向大气提供水汽。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 的形式返回海洋，从而实现与海洋的水分交换。蒸发 降水 海洋(2)大气与海洋的热量交换。海洋吸收了到达地表太阳辐射的大部分，并把其中85%的 储存在海洋表层。海洋再通过 、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。(3)海气相互作用的意义。海 气 相 互 作 用 通 过 大 气 环 流 与 大 洋 环 流，驱 使 在不同地区传输，维持地球上水分和热量的 。长波辐射 水分和热量 平衡 热量 潜热|迁移应用|1.读海洋平均每日向大气输送的热量分布图(单
3、位:0.484W/m2)，探究下列问题。(1)为什么热带海区是海洋与大气间热量交换最活跃的地区?答案:一般来说，海水温度越高，蒸发量越大，向大气输送的热量就越多，海洋与大气间的热量交换就越活跃。低纬度海区和有暖流流经的海区，特别是热带海区，海水温度最高，海面蒸发旺盛，海洋与大气间的热量交换最活跃。(2)20N40N太平洋东、西岸海区输入大气的热量差异是什么?主要受什么因素的影响?答案:20N40N太平洋西岸高于东岸。主要是洋流的性质所致。同纬度地区，暖流水温高，向大气输送的热量也多；寒流相反。20N40N太平洋东岸为寒流，西岸为暖流。2.从长期来看，全球水的总量没有什么变化(下图为全球水量平衡
4、示意图)。但是就一个地区来说，有时降水多，有时降水少。在某段时期内，一个地区的储水变化量就是水量收入和支出的差额。这就是水量平衡原理。(1)估算陆地和海洋对大气水汽的相对贡献，说明大气水汽的主要来源。答案:陆地对大气水汽的贡献是72，海洋对大气水汽的贡献是505。大气水汽的主要来源是海洋。(2)估算海洋蒸发和降水的差额，说明补充这个差额的水量来源。答案:海洋蒸发和降水的差额是505-458=47，补充这个差额的水量来源是陆地径流。(3)如果海洋蒸发量增加或减少，陆地可能发生相应的变化。请利用水量平衡原理加以说明。答案:如果海洋蒸发量增加，陆地降水可能增加，陆地蒸发增加，陆地径流也增加。如果海洋
5、蒸发量减少，陆地降水可能减少，陆地蒸发减少，陆地径流也减少。|过程评价|1.海洋与大气之间热量交换的主要方式是()A.潜热输送 B热传递 C.微波辐射 D.短波辐射 解析:海洋吸收了到达地表太阳辐射的大部分，并把其中85%的热量储存在海洋表层。海洋再通过潜热、长波辐射等方式把储存的太阳辐射能输送给大气。答案:A 2.下列有关海洋表层温度的叙述，正确的是()A.暖流流经海区的水温均高于寒流流经海区的水温 B.洋流可增加高、低纬度海区之间的水温差异 C.热量辐射是各纬度海区之间热量交换的主要方式 D.水温的年变化幅度，近岸海区大于同纬度大洋中部海区 解析:海陆比热容不同，近岸海区受陆地的影响，海水
6、温度的年变化幅度大于同纬度大洋中部海区。答案:D 3.下列叙述中，与海气相互作用原理相悖的是()A.海洋与大气间广泛存在物质和能量交换 B.海洋决定大气中的水热变化 C.海洋是大气中水汽的最主要来源 D.海洋参与大气的热量平衡和水分平衡 解析:海洋是大气中水汽的最主要来源，并且调节着大气温度的变化。大气的水热条件的变化受很多因素的影响。答案:B 二、厄尔尼诺和拉尼娜现象|教材初探|1.阅读教材第74页13段内容，认识厄尔尼诺现象。(1)厄尔尼诺现象。正常年份，赤道附近太平洋 的表层海水温度较低，大气较稳定，气流下沉；海水温度较高，气流上升。有些年份，赤道附近太平洋 表层海水温度异常升高，这种现
7、象被称为厄尔尼诺现象。中东部 西部 中东部(2)厄尔尼诺现象的影响。厄尔尼诺现象发生后，赤道附近太平洋地区东、西部海面的温度差异减小。赤 道 附 近 的 太 平 洋 东 部，如 秘 鲁 和 智 利 沿 海，减弱或消失，甚至出现 气流，气候由原来的 变为 ，引发洪涝灾害。赤道附近的太平洋西部，减弱或消失，气候由 转变为 ，带来旱灾或森林大火。上升 上升气流 温润多雨 干燥少雨 多雨 下沉气流 干燥少雨 2.阅读教材第74页第4段内容，认识拉尼娜现象。(1)拉尼娜现象。与厄尔尼诺现象相反，拉尼娜现象是指赤道附近中东太平洋海面温度异常 的现象。(2)拉尼娜现象的影响。拉尼娜现象发生后，赤道附近太平洋
8、东西部的温度差异 ，同样会引起 异常。降低 增大 气候|迁移应用|正常情况下，赤道附近太平洋东岸和西岸海水温度存在差异，从而在上空形成大气热力环流。下图示意正常年份热带太平洋上空近东西方向的大气热力环流。(1)在图中用箭头表示大气运动方向，使之形成环流圈。(2)在正常年份热带太平洋上空近东西方向的大气热力环流形势下，赤道附近太平洋东、西两岸的气候分别是湿润还是干燥?为什么?(3)如果赤道附近太平洋东岸海水温度下降，说明其对环流的影响。(4)说明环流的变化对赤道附近太平洋东、西岸气候的影响。答案:(1)(2)赤道附近太平洋东岸干燥，西岸湿润。在东岸，由于表层海水被风吹走，下层的冷海水会上涌补充，
9、沿岸还有自高纬度流来的寒流，使该海区表层海水的温度较低，洋面大气下沉，气候比较干燥。在西岸，赤道暖流堆积下沉，形成深厚的暖水层，洋面大气上升，多阴雨，气候比较湿润。(3)如果赤道附近太平洋东岸海水温度下降，赤道附近太平洋东、西两岸温差增大，洋面上空形成的大气环流会增强。(4)如果环流增强，太平洋东岸下沉气流增强，气候会更干旱，甚至出现旱灾，气温降低；太平洋西岸上升气流增强，气候会更湿润，甚至引发水灾，气温升高。如果环流减弱，太平洋东岸下沉气流减弱，气候会变湿润，气温升高；太平洋西岸上升气流减弱，气候会变干燥。|过程评价|1.下列关于厄尔尼诺现象的说法，正确的是()A.厄尔尼诺现象是赤道附近太平
10、洋中东部表层海水温度异常升高的现象 B.发生后，赤道附近太平洋西部将变得湿润 C.发生后，非洲西部热带草原区降水增多 D.发生后，赤道附近太平洋地区东、西部海面温度差异增大 解析:厄尔尼诺现象发生后，赤道附近太平洋地区东、西部海面的温度差异减小。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。答案:A 2.目前人类为减少厄尔尼诺和拉尼娜现象所带来的损失，采取的主要措施有()人工降雨 监测和预报 加强国际合作 控制和疏导 A.B.C.D.解析:加强对厄尔尼诺和拉尼娜现象的监测和预报，加强国际合作，研究并预测其影响，是人类当前为减少厄尔尼诺和拉尼娜现象所
11、带来的损失而采取的主要措施。答案:B 探究点一 海气相互作用与全球水热平衡【例1】下图为某年2月赤道附近太平洋海域海水月平均温度(单位:)随经度和深度分布图。读图，回答下列问题。(1)描述图示海域水温的分布特点。(2)甲、乙两处海域表层盐度较高的是 处，原因是 。(3)考虑到海气作用，相比于乙海域上空，甲海域附近的大气应该具有的特征是 。(4)当水温高于4 时，温度越高，密度越小。若仅考虑温度对密度的影响进行如下判断:海面下的丙处有一艘关闭发动机悬停在固定深度的潜水器，在几个小时后该潜水器的位置应比原来的位置偏 (填“东”或“西”)。审题能力培养 解答本题的关键是抓住图中的有效信息进行分析:信
12、息提取 推断结论 信息1 图中等温线的分布 由图示资料可看出，图示海域海水温度大部分居于1030；水温整体随海水深度增加而降低；表层(指50200米)海水水温整体西高东低，且随深度增加，海水温度变化大；深层(指250米以下)海水温度变化小 信息2 表层海水盐度 外海和大洋海水盐度主要受降水和蒸发的影响。由图可知，甲海域海水温度整体高于乙海域，则相对而言，甲海域蒸发量高于乙海域，因而甲海域盐度较高 信息3 图中甲、乙两处海域的水温 据图可知，甲海域海水温度高，向大气输送更多热量和水汽，促使甲海域空气温度高，湿度大，上升运动明显 信息4 题目要求仅考虑温度对密度的影响 根据题干，当水温高于4 时，
13、温度越高，密度越小。由图可知，丙海域气温西高东低，若丙处有一艘关闭发动机悬停在固定深度的潜水器，则几小时后，由于西部海域密度低于东部，海水向西运动，潜水器会比原来的位置偏西 答案:(1)温度值:大部分区域水温在1030。温度变化:水温随深度增加而降低。温度差异:表层(50200米处)水温西高东低，且随着深度增加，表层海水温度变化大；深层(250米以下)海水温度变化小。(2)甲 甲处水温比乙处高，蒸发量更大(蒸发量大于降水量)(3)空气温度更高，湿度更大，上升作用明显(4)西 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
14、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。读中国近海水温分布图，回答下列问题。(1)在中国的四大近海海域中，水温受大陆影响最大的是 ，主要原因是 。(2)2月，黄海的等温线呈舌状自南向北凸出，原因可能是()A.径流的影响 B.大陆的影响 C.暖流的影响 D.寒流的影响(3)8月，长江口外有一高温水舌伸向东北方，其主要的影响因素是 。(4)2
15、月的水温与8月的水温相比较，水温梯度较大的是 月，请简述你的判断依据及其形成的主要原因。解析:本题以我国四大近海的等温线图为载体，考查海水温度时空分布规律及影响因素。第(1)题，渤海是我国的内海之一，被大陆包围，且在四大近海海域中面积最小，所以水温受大陆的影响最大。第(2)题，2月，黄海等温线自南向北凸出，即等温线凸向高纬度海区，应判断是受一股自南向北的暖流影响。第(3)题，8月，长江口河水水量大，长江水受陆地影响大，水温较高，因此表现为高温水舌伸向东北方。第(4)题，2月等温线密集，一方面是太阳高度的差异导致的，另一方面是受冬季风的影响。答案:(1)渤海 渤海是我国的内海，海域面积小(2)C
16、(3)径流(4)2 2月的等温线远比8月的密集，说明2月的水温变化大，梯度也大。2月代表冬季水温的变化情况。冬季，太阳直射南半球，我国近海海域的太阳高度随纬度的增加而递减，白昼长度也随纬度的增加而变短；而冬季风对北方近海海域的影响又远大于对南方近海海域的影响，这更加剧了南北海域的温差。探究点二 厄尔尼诺和拉尼娜现象【例2】2018年12月1日至2019年2月18日，我国江淮、江 南许多地区降水日数超过了60天，较常年同期偏多，与厄尔尼诺现象有关。下图示意该时段我国南方地区降水日数情况。据此完成(1)(3)题。(1)我国江淮、江南地区此次多阴雨天气的主要原因是()A.冬季风势力较弱，夏季风较强
17、B.全球气候变暖，降水增加 C.亚热带季风气候冬季降水较多 D.西太平洋副热带高压势力强(2)与我国此次降水天气具有成因关联性的现象是()A.印度尼西亚降水异常偏多 B.美国东南部出现干旱 C.赤道附近太平洋东部多雨 D.澳大利亚遭遇洪涝灾害(3)此次连续性降水可能()A.降低土壤肥力，延误春播 B.导致农田水分偏多，作物成熟期延迟 C.降低气温，导致春小麦病虫害加剧 D.导致长江流域发生严重洪涝灾害 审题能力培养 解答本题的关键是抓住题目中的有效信息进行分析:信息提取 推断结论 信息1 2018年12月到2019年2月 此时，北方冬季风势力较强，对南方影响较大，冷暖空气相遇易形成降水；加之受
18、厄尔尼诺现象影响，赤道附近太平洋西部气温偏低，西太平洋副热带高压位置偏西北，势力增强，高压西侧气流北上，从海洋上带来大量水汽，影响我国南方地区，形成长时间的连续阴雨天气。全球气候变暖，极端天气增多，但并不一定导致降水增多。亚热带季风气候夏季降水较多 信息2 我国江淮、江南许多地区降水日数超过了60天，较常年同期偏多，与厄尔尼诺现象有关 我国此次降水属于异常天气，与厄尔尼诺现象有关。当厄尔尼诺现象发生时，赤道附近的太平洋东岸地区，气温升高，降水量激增。而赤道附近太平洋西部的印度尼西亚、澳大利亚等地，则是异常干燥少雨。美国东南部位于大西洋西岸，与此关联不大 信息3 我国此次异常降水是发生在冬季的连
19、续的阴雨 连续的阴雨，导致光照减少，土壤湿度增加，会延误春播，使农作物成熟期延迟，影响农事安排，但对土壤肥力影响较小。江南、江淮地区主要是冬小麦。此次降水量总量较小，并不会导致长江流域发生严重洪涝灾害 答案:(1)D(2)C(3)B 图示比较厄尔尼诺和拉尼娜现象 1.厄尔尼诺现象是指南美洲西海岸(秘鲁和厄瓜多尔附近)向西延伸，经赤道东太平洋至国际日界线附近的海面温度异常升高的现象；而当同一纬度的赤道西太平洋海水温度异常偏高，降水异常偏多时，称为拉尼娜现象。读厄尔尼诺和拉尼娜现象图，回答下列问题。厄尔尼诺年拉尼娜年(1)图中箭头为东风，它所处的风带是 ，位于A处著名渔场的名称是 ，位于B处附近的
20、群岛国家的名称是 。(2)如图所示，在厄尔尼诺现象发生的年份，东风强度减弱，赤道附近海水的垂直环流方向与正常年份相反。说明厄尔尼诺现象对A处渔业生产的影响。(3)如图所示，在拉尼娜现象发生的年份，东风强度异常加强，为此B国需要防御的自然灾害主要有()森林火灾 泥石流 地震灾害 洪涝灾害 A.B.C.D.解析:第(1)题，厄尔尼诺现象和拉尼娜现象都发生在赤道附近及其以南(05S)太平洋的东部和西部；图中箭头处在信风带；A处位于南美洲西海岸秘鲁附近，B处位于亚洲，其附近的群岛国家是印度尼西亚。第(2)题，正常年份，南美洲东太平洋赤道地区都是冷水上泛区，海面温度较低，海水中饵料丰富，有利于海洋渔业的
21、生产；但当发生厄尔尼诺现象时，由于东南信风强度减弱，海水温度升高，浮游生物和鱼类大量死亡，渔业生产大受影响。第(3)题，当拉尼娜现象出现时，赤道附近太平洋西部上升气流增强，导致出现比常年更多的降水，沿岸国家极易发生泥石流和洪涝灾害。答案:(1)信风带 秘鲁渔场 印度尼西亚(2)由于东风强度减弱，表层暖水向东回流，导致秘鲁沿岸(赤道东太平洋附近)海面水温升高，浮游生物和鱼类大量死亡，对A处的渔业生产造成不利影响。(3)C 2.“沃克环流”是存在于赤道附近低纬地带的大气热力环流，是海气相互作用的典型案例。图1为太平洋洋流分布示意图，图2是太平洋正常年份“沃克环流”的垂直大气结构图。读图，回答下列问
22、题。图1 图2(1)简述图1中南太平洋东西部(A、B两处)海水温度差异及主要原因。(2)正常年份，乙地垂直气流状况是 ，受其影响，大陆沿岸降水 (填“多”或“少”)；丙地垂直气流状况是 ，受其影响，大陆沿岸降水 (填“多”或“少”)。(3)甲海区盛行 风；图中90W附近表层海水随风离岸而去，深层海水出现 运动，形成补偿流；沿岸 资源丰富。(4)当“沃克环流”减弱或反向，太平洋面东、西部水温异常，秘鲁沿岸海水异常增温，即出现厄尔尼诺现象。因厄尔尼诺现象而导致某地降水较往年多，从而引发洪涝灾害。该地区最有可能是 。A.澳大利亚 B.秘鲁 C.印度尼西亚 D.埃及 解析:第(1)题，图中A处为东澳大
23、利亚暖流，B处为秘鲁寒流，故南太平洋东部海水温度低于西部海水温度。第(2)题，正常年份，在赤道附近的太平洋海区，信风驱使着赤道暖流自东向西流，乙海域附近海水温度较高，气温较高，盛行上升气流，乙大陆沿岸地区降水较多。丙附近海域表层海水被风吹走，下层冷海水上涌补充，水温较低，气温较低，盛行下沉气流，多晴天天气，降水较少。第(3)题，甲海区处于东南信风带，盛行东南信风。90W附近表层海水被吹走，下层冷海水上涌形成补偿流，海水底层的营养物质随海水上涌，藻类以及浮游生物丰富，鱼类的饵料丰富，沿岸地区渔业资源丰富。第(4)题，厄尔尼诺现象发生年份，秘鲁沿岸海水异常增温，气温升高，空气上升，降雨增多，容易出
24、现洪涝灾害；赤道西太平洋地区此时盛行下沉气流，容易出现旱灾，澳大利亚、印度尼西亚等地区降水减少；沃克环流对埃及的影响较小。答案:(1)东部海水温度低于西部海水温度。成因:东部有秘鲁寒流流经，西部有东澳大利亚暖流流经。(2)上升 多 下沉 少(3)东南(信)上升 渔业(4)B(一)海气相互作用与全球水热平衡1.水体交换过程。2.热量交换过程。海洋与大气之间的水热交换与海洋表层的水温有关。水温高，蒸发量大，空气湿度大，降水丰富；水温高，向大气输送的热量也较多，从而可推知热带海区是海洋与大气相互作用最活跃的地区。3.海气相互作用与水热平衡之间的关系。(二)厄尔尼诺现象的成因分析正常年份和厄尔尼诺年东、西太平洋地区的差别可用下图表示:(三)厄尔尼诺和拉尼娜现象的区别和联系项目 厄尔尼诺现象 拉尼娜现象 太平洋大洋环流 减弱或消失 增强 东南信风 减弱，甚至转为西风 增强 秘鲁寒流 西偏，甚至被暖流取代 增强 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 降水增多(水灾)降水减少(旱灾)西岸 降水减少(旱灾)降水增加(水灾)对全球气候的影响 导致全球气候异常，并对全球广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