1、 海气相互作用海气相互作用人教版 2019新课标 选择性必修一 第四章：水的运动 第3节1第四章 第3节海 气 相 互 作 用目录海海气相互作用气相互作用海气之间热量海气之间热量和水分的交换和水分的交换沃克环流沃克环流海气作用异常海气作用异常厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象形成过程和原形成过程和原理理影响影响拉尼娜现象拉尼娜现象形成过程和原形成过程和原理理影响影响2前 言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（图4.14）。为什么会出现这种气候异常？如何监测这种现象呢？一、一、
2、海气相互作用与全球水热平衡海气相互作用与全球水热平衡第四章 第3节海 气 相 互 作 用4（一）海洋和大气间的水热交换（一）海洋和大气间的水热交换第四章 第3节海 气 相 互 作 用 海洋和大气之间进行着大量且负责的物质和能量的交换，其海洋和大气之间进行着大量且负责的物质和能量的交换，其中水、热交换，对气候以至地理环境具有深刻的影响。中水、热交换，对气候以至地理环境具有深刻的影响。对气候和地理环境对气候和地理环境具有深刻的影响具有深刻的影响5（二）海洋和大气间的能量交换（二）海洋和大气间的能量交换第四章 第3节海 气 相 互 作 用海洋大气太阳辐射盛行风传递能量长波辐射热传导蒸发（海水热量被带
3、走）液化（热量被释放到大气）1 海水吸收太阳辐射而增温海水吸收太阳辐射而增温2 增温的海水，通过传导、对流等方式加增温的海水，通过传导、对流等方式加热近海面大气，并通过长波辐射的形式热近海面大气，并通过长波辐射的形式将热量传递给大气；将热量传递给大气；海水蒸发使海水失去热量，并将热海水蒸发使海水失去热量，并将热量传递给大气量传递给大气 水汽凝结时，将它从海洋中带来的水汽凝结时，将它从海洋中带来的热量释放出来。热量释放出来。5.大气主要通过风向海洋传递动能大气主要通过风向海洋传递动能6（二）海洋和大气间的水分交换（二）海洋和大气间的水分交换第四章 第3节海 气 相 互 作 用海洋大气降水蒸发1
4、海洋通过蒸发作用向大气提供水汽海洋通过蒸发作用向大气提供水汽 海洋是大气中水汽的主要来源海洋是大气中水汽的主要来源2.大气中的水汽在适当条件下凝结，大气中的水汽在适当条件下凝结，并以降水的形式返还给海洋并以降水的形式返还给海洋水分交换7（一）海洋和大气间的水热交换（一）海洋和大气间的水热交换第四章 第3节海 气 相 互 作 用海海气相互作用气相互作用通过大气环流和大通过大气环流和大洋环流，驱使水分洋环流，驱使水分和热量在不同地区和热量在不同地区进行传输，维持地进行传输，维持地球上水分和热量的球上水分和热量的平衡平衡8活动：活动：了解水量平衡原理了解水量平衡原理第四章 第3节海 气 相 互 作
5、用 从长期来看，全球水的总量没有什么变化。但是就一个地区来说。有从长期来看，全球水的总量没有什么变化。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，一个地区的储水量就是一个地区时降水多，有时降水少。在某段时期内，一个地区的储水量就是一个地区水量收入和支出的差额。这就是水量平衡原理。水量收入和支出的差额。这就是水量平衡原理。1.1.估算陆地和海洋对大气水汽的相对贡献，估算陆地和海洋对大气水汽的相对贡献，说明大气水汽的的主要来源。说明大气水汽的的主要来源。2.2.估算海洋蒸发和降水的差额，说明补充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。这个差额的水量来源。3.3.如果海洋
6、蒸发量增加或减少，陆地可能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发生相应的变化。请利用水量平衡原理加以说明。以说明。9二、沃克环流二、沃克环流第四章 第3节海 气 相 互 作 用10（一）赤道附近大洋东西两侧海水温度差异（一）赤道附近大洋东西两侧海水温度差异第四章 第3节海 气 相 互 作 用 观察右图，归纳赤道附近大洋东西两侧的温度存在什么差异？为什么会形成这种差异呢？这种差异会带来什么影响呢？11（二）沃克环流（二）沃克环流第四章 第3节海 气 相 互 作 用沃克环流，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。它是热带太平洋上空大气循环的主要
7、动力之一。是由英国气象学家吉尔伯特沃克爵士于20世纪20年代发现的。12（二）沃克环流（二）沃克环流第四章 第3节海 气 相 互 作 用沃克环流，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。它是热带太平洋上空大气循环的主要动力之一。是由英国气象学家吉尔伯特沃克爵士于20世纪20年代发现的。13三、厄尔尼诺现象三、厄尔尼诺现象第四章 第3节海 气 相 互 作 用14（一）厄尔尼诺现象的形成过程原理（一）厄尔尼诺现象的形成过程原理第四章 第3节海 气 相 互 作 用厄尔尼诺（西班语：厄尔尼诺（西班语：El NiEl Nio o）又）又称圣婴现象称圣婴现象(圣诞节前后）。是秘圣诞节前后
8、）。是秘鲁、厄瓜多尔一带的渔民用以称呼鲁、厄瓜多尔一带的渔民用以称呼一种异常气候现象的名词。一种异常气候现象的名词。主要主要指太平洋东部和中部的热带海洋的指太平洋东部和中部的热带海洋的海水温度异常变暖，使整个世界气海水温度异常变暖，使整个世界气候模式发生变化。候模式发生变化。15（二）厄尔尼诺现象的影响（二）厄尔尼诺现象的影响第四章 第3节海 气 相 互 作 用赤道附近大洋东赤道附近大洋东侧气温上升、降水侧气温上升、降水增多，甚至发生洪增多，甚至发生洪涝灾害；西侧气温涝灾害；西侧气温下降、降水变少，下降、降水变少，气候变更干旱，甚气候变更干旱，甚至发生森林火灾。至发生森林火灾。16（二）厄尔尼
9、诺现象的影响（二）厄尔尼诺现象的影响第四章 第3节海 气 相 互 作 用赤道附近大洋东赤道附近大洋东侧离岸风变弱，上侧离岸风变弱，上升流变弱，海洋表升流变弱，海洋表层营养物质变少，层营养物质变少，渔场大量死亡减产。渔场大量死亡减产。17（二）厄尔尼诺现象的影响（二）厄尔尼诺现象的影响第四章 第3节海 气 相 互 作 用使东亚冬季风变弱，出现暖冬现象使东亚冬季风变弱，出现暖冬现象18（二）厄尔尼诺现象的影响（二）厄尔尼诺现象的影响第四章 第3节海 气 相 互 作 用使我国夏季风使我国夏季风变弱，东部季风变弱，东部季风区雨季来得迟去区雨季来得迟去得早、雨季变短，得早、雨季变短，可能出现南涝北可能出
10、现南涝北旱的现象。旱的现象。19（二）厄尔尼诺现象的影响（二）厄尔尼诺现象的影响第四章 第3节海 气 相 互 作 用我国夏季台风数量变少（赤道附近大洋西侧水温偏低对流较弱），我国夏季台风数量变少（赤道附近大洋西侧水温偏低对流较弱），且台风路径偏东（因为西太平洋副热带高压脊变得比正常年份偏弱）且台风路径偏东（因为西太平洋副热带高压脊变得比正常年份偏弱）20四、拉尼娜现象四、拉尼娜现象第四章 第3节海 气 相 互 作 用21（一）（一）拉尼娜现象拉尼娜现象的的形成过程原理形成过程原理第四章 第3节海 气 相 互 作 用低纬偏东信风比正常年份偏强南北赤道暖流更强大洋赤道附近暖水向西侧流失变多东西两侧
11、较正常年份温度变化：东侧温度更低西侧温度更高东西两侧较正常年份气压变化：东侧气压更高西侧气压更低沃克环流变强，出现拉尼娜现象拉尼娜是西班牙语拉尼娜是西班牙语“La NiLa Nia”a”“小女孩小女孩”的意思，是厄尔尼诺现象的意思，是厄尔尼诺现象的反相，也称为的反相，也称为“反厄尔尼诺反厄尔尼诺”或或“冷事件冷事件”，它是指赤道附近东太平，它是指赤道附近东太平洋水温反常下降的一种现象，表现为洋水温反常下降的一种现象，表现为东太平洋明显变冷，同时也伴随着全东太平洋明显变冷，同时也伴随着全球性气候混乱，总是出现在厄尔尼诺球性气候混乱，总是出现在厄尔尼诺现象之后。现象之后。22（二）拉尼娜现象的影响
12、（二）拉尼娜现象的影响第四章 第3节海 气 相 互 作 用赤道附近大洋东赤道附近大洋东侧较正常年份气温侧较正常年份气温下降下降、降水变少，、降水变少，更加干旱；西侧气更加干旱；西侧气温上升、降水变多，温上升、降水变多，甚至发生洪涝灾害。甚至发生洪涝灾害。23（二）拉尼娜现象的影响（二）拉尼娜现象的影响第四章 第3节海 气 相 互 作 用赤道附近大洋东赤道附近大洋东侧离岸风增强，上侧离岸风增强，上升流变强，海洋表升流变强，海洋表层营养物质增多，层营养物质增多，渔场增产。渔场增产。24（二）拉尼娜现象的影响（二）拉尼娜现象的影响第四章 第3节海 气 相 互 作 用使东亚冬季风变强，冬季较正常年份更
13、冷，常发生雪灾、牲畜冻死使东亚冬季风变强，冬季较正常年份更冷，常发生雪灾、牲畜冻死,破坏交通、电力等基础设施。破坏交通、电力等基础设施。25（二）拉尼娜现象的影响（二）拉尼娜现象的影响第四章 第3节海 气 相 互 作 用使我国夏季风使我国夏季风变强，东部季风变强，东部季风区雨季来得早去区雨季来得早去得迟、雨季变长，得迟、雨季变长，可能出现南旱北可能出现南旱北涝的现象。涝的现象。26（二）拉尼娜现象的影响（二）拉尼娜现象的影响第四章 第3节海 气 相 互 作 用我国夏季台风数量偏多（赤道附近大洋西侧水温偏高对流较强），我国夏季台风数量偏多（赤道附近大洋西侧水温偏高对流较强），且台风路径偏西（因为
14、西太平洋副热带高压脊变得比正常年份偏强）且台风路径偏西（因为西太平洋副热带高压脊变得比正常年份偏强）27活动：活动：分析太平洋中东部水温变化对气候影响分析太平洋中东部水温变化对气候影响第四章 第3节海 气 相 互 作 用 正常情况下赤道附近太平洋东西两岸的温度纯在差异，从而在上空形成正常情况下赤道附近太平洋东西两岸的温度纯在差异，从而在上空形成热力大气环流。图热力大气环流。图4.184.18示意正常年份热带太平洋上空东西方向的热力环流。示意正常年份热带太平洋上空东西方向的热力环流。1.1.在图中用箭头表示大气运动方向，使之在图中用箭头表示大气运动方向，使之形成环流圈。形成环流圈。2.2.如果赤
15、道附近太平洋东岸海水温度下降，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。说明其对环流的影响。3.3.说明环流的变化对赤道附近太平洋东西说明环流的变化对赤道附近太平洋东西两岸气候的影响。两岸气候的影响。28自学窗：自学窗：厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象奥秘与探索奥秘与探索第四章 第3节海 气 相 互 作 用 1941 1941年，赤道附近太平洋东岸海面温度异常升高，温暖的海水沿秘鲁、智利沿海年，赤道附近太平洋东岸海面温度异常升高，温暖的海水沿秘鲁、智利沿海向南侵袭，最南到达向南侵袭，最南到达1515S S。此次温暖海水南侵，导致喜冷水鱼类大量死亡，并在沿岸。此次温暖海水南侵，导致喜冷水鱼
16、类大量死亡，并在沿岸地区产生灾害性的阵雨和风暴。这是人类第一次报道厄尔尼诺现象。地区产生灾害性的阵雨和风暴。这是人类第一次报道厄尔尼诺现象。为什么会发生厄尔尼诺现象？厄尔尼诺现象的影响到底有多大？科学家从大气环为什么会发生厄尔尼诺现象？厄尔尼诺现象的影响到底有多大？科学家从大气环流、地球自转速度、火山喷发等方面，通过科学推理、模型模拟与实际观测相结合的流、地球自转速度、火山喷发等方面，通过科学推理、模型模拟与实际观测相结合的方式，探索厄尔尼诺现象形成的原因，并试图解释其产生的原因。尽管在监测和预测方式，探索厄尔尼诺现象形成的原因，并试图解释其产生的原因。尽管在监测和预测方面取得了很多成果，但是
17、，因为过于复杂，每次出现的情况都不一样，周期也不固方面取得了很多成果，但是，因为过于复杂，每次出现的情况都不一样，周期也不固定，科学家对厄尔尼诺现象的成因和影响机制的了解还很有限。定，科学家对厄尔尼诺现象的成因和影响机制的了解还很有限。同时，厄尔尼诺现象还带给人们更多的启示：大路上的气候异常，往往需要从海同时，厄尔尼诺现象还带给人们更多的启示：大路上的气候异常，往往需要从海洋上找答案；局部海区的水文异常，其影响范围可能扩展至全球，由此，科学家对海洋上找答案；局部海区的水文异常，其影响范围可能扩展至全球，由此，科学家对海洋进行更为深入、系统的研究。例如，海洋的哪些洋进行更为深入、系统的研究。例如
18、，海洋的哪些 部分对全球水热平衡影响较大？除部分对全球水热平衡影响较大？除赤道附近太平洋东部海域外，还有哪些海域表层温度的变化可能影响全球气候？大洋赤道附近太平洋东部海域外，还有哪些海域表层温度的变化可能影响全球气候？大洋表层洋流除外，纵向（表层和深层）是否存在洋流，其变化对气候的影响有多大？表层洋流除外，纵向（表层和深层）是否存在洋流，其变化对气候的影响有多大？厄尔尼诺现象蕴含着海洋武进的奥秘，也激发科学家无尽的探索。厄尔尼诺现象蕴含着海洋武进的奥秘，也激发科学家无尽的探索。29第四章 第3节海 气 相 互 作 用内容回顾海海气相互作用气相互作用海气之间热量海气之间热量和水分的交换和水分的交换沃克环流沃克环流海气作用异常海气作用异常厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象形成过程和原形成过程和原理理影响影响拉尼娜现象拉尼娜现象形成过程和原形成过程和原理理影响影响30
