【創(chuàng)新課堂】《海氣相互作用》

海氣相互作用人教版2019新課標選擇性必修一第四章：水的運動第3節(jié)第四章第3節(jié)海氣相互作用目錄?！獨庀嗷プ饔煤庵g熱量和水分的交換沃克環(huán)流海氣作用異常厄爾尼諾現(xiàn)象形成過程和原理影響拉尼娜現(xiàn)象形成過程和原理影響前言秘魯沿海受寒流影響，氣候干旱。然而，2016年12月下旬，秘魯北部海域海水逐漸升溫，雨水增多。到2017年3月，沿海地區(qū)暴雨引發(fā)的洪災已經(jīng)造成近百人死亡，數(shù)萬人受災（圖4.14）。為什么會出現(xiàn)這種氣候異常？如何監(jiān)測這種現(xiàn)象呢？一、海氣相互作用與全球水熱平衡第四章第3節(jié)海氣相互作用（一）海洋和大氣間的水熱交換第四章第3節(jié)海氣相互作用海洋和大氣之間進行著大量且負責的物質(zhì)和能量的交換，其中水、熱交換，對氣候以至地理環(huán)境具有深刻的影響。對氣候和地理環(huán)境具有深刻的影響（二）海洋和大氣間的能量交換第四章第3節(jié)海氣相互作用海洋大氣太陽輻射盛行風傳遞能量長波輻射熱傳導蒸發(fā)（海水熱量被帶走）液化（熱量被釋放到大氣）1海水吸收太陽輻射而增溫2增溫的海水，通過傳導、對流等方式加熱近海面大氣，并通過長波輻射的形式將熱量傳遞給大氣；①海水蒸發(fā)使海水失去熱量，并將熱量傳遞給大氣②水汽凝結(jié)時，將它從海洋中帶來的熱量釋放出來。5.大氣主要通過風向海洋傳遞動能（二）海洋和大氣間的水分交換第四章第3節(jié)海氣相互作用海洋大氣降水蒸發(fā)1海洋通過蒸發(fā)作用向大氣提供水汽海洋是大氣中水汽的主要來源2.大氣中的水汽在適當條件下凝結(jié)，并以降水的形式返還給海洋水分交換（一）海洋和大氣間的水熱交換第四章第3節(jié)海氣相互作用海——氣相互作用通過大氣環(huán)流和大洋環(huán)流，驅(qū)使水分和熱量在不同地區(qū)進行傳輸，維持地球上水分和熱量的平衡活動：了解水量平衡原理第四章第3節(jié)海氣相互作用從長期來看，全球水的總量沒有什么變化。但是就一個地區(qū)來說。有時降水多，有時降水少。在某段時期內(nèi)，一個地區(qū)的儲水量就是一個地區(qū)水量收入和支出的差額。這就是水量平衡原理。1.估算陸地和海洋對大氣水汽的相對貢獻，說明大氣水汽的的主要來源。2.估算海洋蒸發(fā)和降水的差額，說明補充這個差額的水量來源。3.如果海洋蒸發(fā)量增加或減少，陸地可能發(fā)生相應的變化。請利用水量平衡原理加以說明。二、沃克環(huán)流第四章第3節(jié)海氣相互作用（一）赤道附近大洋東西兩側(cè)海水溫度差異第四章第3節(jié)海氣相互作用觀察右圖，歸納赤道附近大洋東西兩側(cè)的溫度存在什么差異？為什么會形成這種差異呢？這種差異會帶來什么影響呢？（二）沃克環(huán)流第四章第3節(jié)海氣相互作用沃克環(huán)流，是赤道海洋表面因水溫的東西面差異而產(chǎn)生的一種緯圈熱力環(huán)流。它是熱帶太平洋上空大氣循環(huán)的主要動力之一。是由英國氣象學家吉爾伯特·沃克爵士于20世紀20年代發(fā)現(xiàn)的。（二）沃克環(huán)流第四章第3節(jié)海氣相互作用沃克環(huán)流，是赤道海洋表面因水溫的東西面差異而產(chǎn)生的一種緯圈熱力環(huán)流。它是熱帶太平洋上空大氣循環(huán)的主要動力之一。是由英國氣象學家吉爾伯特·沃克爵士于20世紀20年代發(fā)現(xiàn)的。三、厄爾尼諾現(xiàn)象第四章第3節(jié)海氣相互作用（一）厄爾尼諾現(xiàn)象的形成過程原理第四章第3節(jié)海氣相互作用厄爾尼諾（西班語：ElNi?o）又稱圣嬰現(xiàn)象(圣誕節(jié)前后）。是秘魯、厄瓜多爾一帶的漁民用以稱呼一種異常氣候現(xiàn)象的名詞。主要指太平洋東部和中部的熱帶海洋的海水溫度異常變暖，使整個世界氣候模式發(fā)生變化。（二）厄爾尼諾現(xiàn)象的影響第四章第3節(jié)海氣相互作用①赤道附近大洋東側(cè)氣溫上升、降水增多，甚至發(fā)生洪澇災害；西側(cè)氣溫下降、降水變少，氣候變更干旱，甚至發(fā)生森林火災。（二）厄爾尼諾現(xiàn)象的影響第四章第3節(jié)海氣相互作用②赤道附近大洋東側(cè)離岸風變?nèi)酰仙髯內(nèi)?，海洋表層營養(yǎng)物質(zhì)變少，漁場大量死亡減產(chǎn)。（二）厄爾尼諾現(xiàn)象的影響第四章第3節(jié)海氣相互作用③使東亞冬季風變?nèi)酰霈F(xiàn)暖冬現(xiàn)象（二）厄爾尼諾現(xiàn)象的影響第四章第3節(jié)海氣相互作用④使我國夏季風變?nèi)?，東部季風區(qū)雨季來得遲去得早、雨季變短，可能出現(xiàn)南澇北旱的現(xiàn)象。（二）厄爾尼諾現(xiàn)象的影響第四章第3節(jié)海氣相互作用⑤我國夏季臺風數(shù)量變少（赤道附近大洋西側(cè)水溫偏低對流較弱），且臺風路徑偏東（因為西太平洋副熱帶高壓脊變得比正常年份偏弱）四、拉尼娜現(xiàn)象第四章第3節(jié)海氣相互作用（一）拉尼娜現(xiàn)象的形成過程原理第四章第3節(jié)海氣相互作用低緯偏東信風比正常年份偏強南北赤道暖流更強大洋赤道附近暖水向西側(cè)流失變多東西兩側(cè)較正常年份溫度變化：東側(cè)溫度更低西側(cè)溫度更高東西兩側(cè)較正常年份氣壓變化：東側(cè)氣壓更高西側(cè)氣壓更低沃克環(huán)流變強，出現(xiàn)拉尼娜現(xiàn)象拉尼娜是西班牙語“LaNi?a”——“小女孩”的意思，是厄爾尼諾現(xiàn)象的反相，也稱為“反厄爾尼諾”或“冷事件”，它是指赤道附近東太平洋水溫反常下降的一種現(xiàn)象，表現(xiàn)為東太平洋明顯變冷，同時也伴隨著全球性氣候混亂，總是出現(xiàn)在厄爾尼諾現(xiàn)象之后。（二）拉尼娜現(xiàn)象的影響第四章第3節(jié)海氣相互作用①赤道附近大洋東側(cè)較正常年份氣溫下降、降水變少，更加干旱；西側(cè)氣溫上升、降水變多，甚至發(fā)生洪澇災害。（二）拉尼娜現(xiàn)象的影響第四章第3節(jié)海氣相互作用②赤道附近大洋東側(cè)離岸風增強，上升流變強，海洋表層營養(yǎng)物質(zhì)增多，漁場增產(chǎn)。（二）拉尼娜現(xiàn)象的影響第四章第3節(jié)海氣相互作用③使東亞冬季風變強，冬季較正常年份更冷，常發(fā)生雪災、牲畜凍死,破壞交通、電力等基礎(chǔ)設施。（二）拉尼娜現(xiàn)象的影響第四章第3節(jié)海氣相互作用④使我國夏季風變強，東部季風區(qū)雨季來得早去得遲、雨季變長，可能出現(xiàn)南旱北澇的現(xiàn)象。（二）拉尼娜現(xiàn)象的影響第四章第3節(jié)海氣相互作用⑤我國夏季臺風數(shù)量偏多（赤道附近大洋西側(cè)水溫偏高對流較強），且臺風路徑偏西（因為西太平洋副熱帶高壓脊變得比正常年份偏強）活動：分析太平洋中東部水溫變化對氣候影響第四章第3節(jié)海氣相互作用正常情況下赤道附近太平洋東西兩岸的溫度純在差異，從而在上空形成熱力大氣環(huán)流。圖4.18示意正常年份熱帶太平洋上空東西方向的熱力環(huán)流。1.在圖中用箭頭表示大氣運動方向，使之形成環(huán)流圈。2.如果赤道附近太平洋東岸海水溫度下降，說明其對環(huán)流的影響。3.說明環(huán)流的變化對赤道附近太平洋東西兩岸氣候的影響。自學窗：厄爾尼諾現(xiàn)象——奧秘與探索第四章第3節(jié)海氣相互作用1941年，赤道附近太平洋東岸海面溫度異常升高，溫暖的海水沿秘魯、智利沿海向南侵襲，最南到達15°S。此次溫暖海水南侵，導致喜冷水魚類大量死亡，并在沿岸地區(qū)產(chǎn)生災害性的陣雨和風暴。這是人類第一次報道厄爾尼諾現(xiàn)象。為什么會發(fā)生厄爾尼諾現(xiàn)象？厄爾尼諾現(xiàn)象的影響到底有多大？科學家從大氣環(huán)流、地球自轉(zhuǎn)速度、火山噴發(fā)等方面，通過科學推理、模型模擬與實際觀測相結(jié)合的方式，探索厄爾尼諾現(xiàn)象形成的原因，并試圖解釋其產(chǎn)生的原因。盡管在監(jiān)測和預測方面取得了很多成果，但是，因為過于復雜，每次出現(xiàn)的情況都不一樣，周期也不固定，科學家對厄爾尼諾現(xiàn)象的成因和影響機制的了解還很有限。同時，厄爾尼諾現(xiàn)象還帶給人們更多的啟示：大路上的氣候異常，往往需要從海洋上找答案；局部海區(qū)的水文異常，其影響范圍可能擴展至全球，由此，科學家對海洋進行更為深入、系統(tǒng)的研究。例如，海洋的哪些部分對全球水熱平衡影響較大？除赤道附近太平洋東部海域外，還有哪些海域表層溫度的變化可能影響全球氣候？大洋表層洋流除外，縱向（表層和深層）是否存在洋流，其變化對氣候的影