第四章問題研究能否利用南極冰山解決沙特阿拉伯的缺水問題學(xué)案

第第頁第四章問題研究能否利用南極冰山解決沙特阿拉伯的缺水問題整理：張戰(zhàn)鵬組長：張戰(zhàn)鵬審批：劉校長時(shí)間：2022.10.22【教學(xué)目標(biāo)】1.了解南極冰山的基本情況。2.了解沙特阿拉伯的淡水資源短缺現(xiàn)狀。3.結(jié)合圖文資料,根據(jù)洋流和風(fēng)向設(shè)計(jì)將冰山運(yùn)往沙特阿拉伯的最佳路線。4.結(jié)合資料,分析冰山運(yùn)輸過程中需要解決的技術(shù)問題。5.結(jié)合資料,反思大規(guī)模利用南極冰山可能帶來的環(huán)境問題。分析運(yùn)輸過程中需要解決的技術(shù)問題。收集資料,了解南極冰山的基本情況。分析運(yùn)輸過程中需要解決的技術(shù)問題。收集資料,了解南極冰山的基本情況。反思大規(guī)模利用南極冰山可能帶來的環(huán)境問題反思大規(guī)模利用南極冰山可能帶來的環(huán)境問題根據(jù)洋流和風(fēng)向,設(shè)計(jì)將冰山運(yùn)往沙特阿拉伯的最佳線路。根據(jù)洋流和風(fēng)向,設(shè)計(jì)將冰山運(yùn)往沙特阿拉伯的最佳線路。了解沙特阿拉伯的淡水資源短缺現(xiàn)狀。了解沙特阿拉伯的淡水資源短缺現(xiàn)狀?！局R(shí)拓展】資料1聯(lián)合國教科文組織國際淡水年特使談沙特阿拉伯的淡水資源特使說：由于我本人來自一個(gè)沒有常年流淌的河流且降水稀少的沙漠王國——沙特阿拉伯，所以我非常清楚淡水的價(jià)值。不久前，這里的人們還習(xí)慣于傳統(tǒng)的生活方式，本能地適應(yīng)水資源短缺的環(huán)境，有多少水，就用多少水。現(xiàn)在，現(xiàn)代化的生活方式使人們對(duì)水資源的需求量越來越大，與世界上許多國家一樣，沙特阿拉伯正經(jīng)受著水資源短缺的嚴(yán)峻考驗(yàn)。人口增長、工農(nóng)業(yè)發(fā)展和城鎮(zhèn)化過程使用水量不斷上升，已超過了當(dāng)?shù)赜邢匏Y源的負(fù)荷。是的，我們利用寶貴的地下水灌溉小麥、大麥、番茄和瓜果并養(yǎng)殖家禽。但是，我們的地下水水位也在不斷地下降?！举Y料分析】1.沙特阿拉伯水資源短缺的原因有哪些？(1)位于北回歸線附近,受副熱帶高壓帶控制,盛行下沉氣流,不易成云致雨。(2)得不到濕潤的西南風(fēng)的潤澤,受干燥的東北信風(fēng)影響較多,無水汽來源,少雨。(3)伸入陸地的紅海和波斯灣面積小,對(duì)氣候的調(diào)節(jié)作用微弱。(4)人口增長、工農(nóng)業(yè)發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程使用水量不斷上升。2.你認(rèn)為沙特可以采取哪些措施解決缺水問題，這些措施有何局限性？(1)海水淡化:成本較高,技術(shù)難度大且供應(yīng)量有限。(2)人工降雨:空氣干燥,成云致雨的機(jī)會(huì)少,不符合人工降雨的要求。(3)植樹造林:環(huán)境惡劣,不利于植物的成活,與原有的生態(tài)環(huán)境不相協(xié)調(diào)。(4)開采地下水:長期開采地下水會(huì)導(dǎo)致地下水資源枯竭和地面塌陷等問題。(5)跨流域調(diào)水:整個(gè)西亞地區(qū)的水資源都相當(dāng)緊張,且不同國家之間存在利益紛爭,“近水”難救急。(6)節(jié)約用水:現(xiàn)代化生活方式、人口增長、工農(nóng)業(yè)發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程促使用水量不斷上升,節(jié)約用水不能從根本上解決問題。資料2南極冰山的形成南極大陸的冰蓋呈盾形，中部高，四周低，冰體向四周輻射狀擠壓流動(dòng)，冰蓋邊緣往往伸出巨大的冰舌。冰舌斷裂后入海，形成巨大的冰山。據(jù)統(tǒng)計(jì)，南極附近海上的冰山，約有21.8萬座。最大的冰山長335千米，寬97千米，水面以上高度為130米，宛如一座冰島。【資料分析】南極地區(qū)的年降水量只有55毫米，為什么會(huì)儲(chǔ)藏著如此豐富的淡水資源？南極地區(qū)降水量并不豐富,因?yàn)槟蠘O地區(qū)終年受極地高壓控制,盛行下沉氣流,所以降水稀少,但因終年嚴(yán)寒,降水多以固體形式存在,而且不易融化,終年積累,形成厚厚的冰川?！灸蠘O地區(qū)】南極洲面積為1400萬平方千米,95%以上的地方常年被冰雪覆蓋，形成了巨大而厚實(shí)的冰蓋。冰蓋平均厚度達(dá)2450米,冰雪總量約2700萬立方千米,占全球冰雪總量的90%以上,占全世界可用淡水的72%。有人估算,這里的淡水資源可供全球使用7500年。因此,南極洲是人類最大的淡水資源庫,而且很少受到污染,水質(zhì)極好?！緢?zhí)行任務(wù)】假如目前在南緯65?04′，東經(jīng)75?45′處有一座巨大的冰山，經(jīng)測(cè)算其重約10億噸。計(jì)算將其運(yùn)往沙特阿拉伯，如果到達(dá)時(shí)能保留冰山的45%，就能解決當(dāng)?shù)匾荒甑乃Y源短缺問題。那么，在運(yùn)往冰山之前你認(rèn)為必須解決的技術(shù)問題有哪些？如果這些技術(shù)問題都能夠得到圓滿的解決，你會(huì)選擇一年中的什么季節(jié)和一條什么樣的航線來運(yùn)送這座冰山？1.設(shè)想運(yùn)輸方式：（1）.切割后裝船運(yùn)輸（2）.加熱后用管道運(yùn)輸（3）.切割后用船拖曳小冰山2.在運(yùn)輸冰山之前必須解決哪些技術(shù)問題？冰川具有體積大、重量大、易融化的特點(diǎn)。主要考慮動(dòng)力和冰川消融問題。需要有重噸位且機(jī)動(dòng)性能好的裝載工具和高效的防融技術(shù)及更好的破冰技術(shù)。如拖曳時(shí)的固著物（可像冰塊內(nèi)鉆洞、插鋼釬再澆水凍?。?、減緩融化速度（可考慮附膜）、防中途碎裂解體等等。3.如果這些技術(shù)問題都能夠得到圓滿的解決，你會(huì)選擇一年中的什么季節(jié)和一條什么樣的航線來運(yùn)送這座冰山？在運(yùn)輸過程中可以利用哪些洋流（季節(jié)、線路）？評(píng)價(jià)兩條航線優(yōu)缺點(diǎn)。方案1：北半球夏季。沿西澳大利亞寒流起運(yùn)，向北至南赤道暖流入口處變道轉(zhuǎn)向西北，臨近非洲海岸再順?biāo)黢R里寒流進(jìn)入波斯灣。方案2：北半球冬季。沿西澳大利亞寒流起運(yùn)，向北至南赤道暖流，順季風(fēng)洋流進(jìn)入波斯灣。評(píng)價(jià)：方案1：北半球的夏季（南半球冬季）一方面可以相對(duì)減少冰川的融化（航線大部分在南半球），另一方面達(dá)到沙特西部可以順地勢(shì)（西高東低）引水，擴(kuò)大了受益范圍。但路程較長。方案2：航線短，全程也以可順流，但選擇了南半球的夏季，冰川消融很大?！痉治龇此肌考偃缥覀兇罅康貙⒛蠘O的冰山運(yùn)往熱帶沙漠地區(qū)，以解決那里的淡水資源短缺問題，將會(huì)對(duì)全球的環(huán)境產(chǎn)生哪些影響？●影響水循環(huán)和水平衡,南極的地表水會(huì)減少?！駱O冰大量運(yùn)到低緯度地區(qū)利用,再經(jīng)地表徑流輸送進(jìn)入海洋,加上運(yùn)輸過程中冰山的融化,會(huì)加劇海平面上升?！衲蠘O冰川融化,企鵝等生物失去家園,難以生存?！衿茐娜驘崃科胶?低緯度地區(qū)因?yàn)闃O冰的融化而吸收大量的熱量。小結(jié)：加速極冰融化，導(dǎo)致海平面上升，淹沒沿海低地；2.破壞全球水平衡；3.破壞全球熱量平衡，影響全球大氣環(huán)流；4.破壞極地生物棲息地，破壞生物多樣性；5.存在生物入侵沙特的隱患；6.加速全球變暖；7.存在遠(yuǎn)古病毒傳播的可能【課堂練習(xí)】1.閱讀材料,完成下列各題。材料一沙特阿拉伯全年平均降水量不到100毫米,主要雨季是11月至次年4月。沙特阿拉伯在90年前已經(jīng)開始淡化海水,現(xiàn)產(chǎn)能居世界首位。材料二圖1為沙特阿拉伯略圖,圖2為該國海水淡化流程示意圖。材料三沙特阿拉伯主糧為小麥,20世紀(jì)80年代前是小麥進(jìn)口大國。80年代后產(chǎn)量逐漸增加,1992年產(chǎn)量達(dá)到410萬噸,成為世界十大小麥出口國之一。但是,沙特阿拉伯政府決定從2016年開始全面禁止小麥種植。(1)從氣候角度簡析沙特阿拉伯水資源的主要特征。(2)分析沙特阿拉伯從小麥進(jìn)口大國轉(zhuǎn)變?yōu)樾←湷隹诖髧闹饕颉?3)指出沙特阿拉伯政府全面禁止小麥種植的原因。(4)簡述沙特阿拉伯海水淡化對(duì)海洋生物的危害。解析:第(1)題,“全年平均降水量不到100毫米”,可知全年干旱少雨,導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐乇硭狈?“主要雨季是11月至次年4月”,此時(shí)降水多,地表水增加,下滲后,可更新的地下水相應(yīng)也增加;由圖可知,當(dāng)?shù)氐叵滤S富。第(2)題,沙特阿拉伯屬于熱帶沙漠氣候,氣候干旱,降水少,成為小麥出口大國的主要原因是大力開采地下水,增加耕地面積,提高技術(shù)水平,增加小麥產(chǎn)量。第(3)題,考查自然地理環(huán)境的整體性。大量開采地下水會(huì)造成一系列的環(huán)境問題,如地下水枯竭,地表下陷。沙特阿拉伯氣候干旱,大量灌溉會(huì)引起土地鹽堿化;沿海地區(qū)地表下陷會(huì)引起海水入侵。第(4)題,從圖中可以看出海水淡化中的高壓泵吸水可能導(dǎo)致海洋生物死亡;殺菌滅藻會(huì)殺死海洋微生物;排出的濃鹽水和廢水會(huì)影響海洋生態(tài)環(huán)境。答案:(1)全年干旱少雨;降水少,地表水少;地下水豐富;11月至次年4月,降水多,地表水和可更新地下水多。(2)大力開發(fā)地下水資源;增加耕地面積;提高技術(shù)水平,小麥產(chǎn)量大幅度提高。(3)地下水資源枯竭(水資源枯竭)、土地鹽堿化、地表下陷、海水入侵等。(4)濃鹽水和廢水排放影響海洋生態(tài)環(huán)境;高壓泵吸水使海洋生物死亡(含被卡死的生物和被吸入致死的小型生物);殺菌滅藻殺死海洋微生物。2.閱讀圖文材料,完成下列各題。材料一提到沙特阿拉伯,人們首先會(huì)想到盛產(chǎn)石油和沙漠面積大。正是這兩個(gè)特點(diǎn)構(gòu)成了沙特阿拉伯農(nóng)業(yè)發(fā)展的有利和不利因素。沙特阿拉伯面積約225萬平方千米,境內(nèi)沙漠廣布,無河流分布,地下水豐富地區(qū)形成綠洲。2013年人均GDP已達(dá)24847美元,城市用水主要來自海水淡化(加熱蒸餾海水)。材料二沙特阿拉伯城市和資源分布圖。材料三2013年以前沙特阿拉伯人在沙漠中發(fā)展種植業(yè)主要采用中心支軸式噴灌系統(tǒng),即用一個(gè)很長的金屬噴水管,以一點(diǎn)為圓心,旋轉(zhuǎn)噴灌。如下圖所示。(1)分析沙特阿拉伯缺乏河流發(fā)育的自然原因。(2)分析沙特阿拉伯發(fā)展海水淡化工業(yè)的有利條件。(3)說出沙特阿拉伯人這種農(nóng)業(yè)灌溉方式在水資源利用上存在的問題。(4)試從“水”和“地”兩方面談?wù)勆程匕⒗畱?yīng)采取哪些措施促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展?解析:第(1)題,沙特阿拉伯受東北信風(fēng)或副熱帶高壓控制,降水少;緯度低,氣溫高,多大風(fēng),水分蒸發(fā)旺盛;沙漠廣布,利于地表水下滲,所以缺乏河流發(fā)育。第(2)題,沙特阿拉伯發(fā)展海水淡化工業(yè)的有利條件包括臨海,海水資源豐富;太陽能、油氣資源豐富,為海水淡化提供能源;經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),提供資金、技術(shù)支持。第(3)題,沙特阿拉伯發(fā)展種植業(yè)主要采用中心支軸式噴灌系統(tǒng),存在的問題是水資源利用率低,水資源浪費(fèi)較多;區(qū)域內(nèi)降水少,過度開采地下水,易造成水資源枯竭,引起土壤次生鹽漬化。第(4)題,從“水”方面分析,政策應(yīng)興修水利,發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè);培育和引種耐旱作物,減輕水資源短缺的壓力。從“地”方面分析,應(yīng)鼓勵(lì)開墾荒地,開辟國外農(nóng)業(yè)基地;開展土地培肥,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。答案:(1)受東北信風(fēng)(或副熱帶高壓)控制,降水少;緯度低,氣溫高,多大風(fēng),水分蒸發(fā)旺盛;沙漠廣布,利于地表水下滲。(2)臨海,海水資源豐富;太陽能、油氣資源豐富,為海水淡化提供能源;經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),提供資金、技術(shù)支持。(3)水資源利用率低(水資源浪費(fèi));過度開采地下水造成水資源枯竭;引起土壤次生鹽漬化。(4)“水”方面:興修水利;發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè);培育和引種耐旱作物?！暗亍狈矫?開墾荒地(開辟國外農(nóng)業(yè)基地);開展土地培肥。3.閱讀圖文材料回答下列問題。材料一：沙特阿拉伯是一個(gè)沒有常年流淌的河流、小溪和湖泊、降雨稀少的沙漠王國，淡水資源十分短缺，并且現(xiàn)在對(duì)水資源的需求量越來越大。下圖為阿拉伯半島圖。材料二：南極地區(qū)的淡水占了世界可用淡水的72%，這些淡水可供全球使用7500年。據(jù)有關(guān)資料，漂浮在南大洋的冰山總量約21.8萬座，如果把這些冰山的10%拖運(yùn)到干旱地區(qū)，也足以澆灌1000萬公頃農(nóng)田，或者供應(yīng)5億人口的用水。沙特阿拉伯淡水資源短缺的原因是什么？沙特阿拉伯大量開發(fā)利用的水資源主要是_______。還可以采取哪些措施解決當(dāng)?shù)厮Y源不足的問題？為什么南極地區(qū)降水稀少（不足55毫米），卻有全球最豐富的淡水資源呢？能否將南極的冰山運(yùn)往沙特阿拉伯以解決其水資源不足的問題？請(qǐng)說明理由。答案：1.沙特阿拉伯常年受副熱帶高氣壓帶