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适用于新教材2024届高考地理一轮复习教案第一部分自然地理第四章水的运动课时24海_气相互作用湘教版
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这是一份适用于新教材2024届高考地理一轮复习教案第一部分自然地理第四章水的运动课时24海_气相互作用湘教版,共11页。教案主要包含了海—气相互作用与水热交换,海—气相互作用与水热平衡,厄尔尼诺等内容,欢迎下载使用。
一、海—气相互作用与水热交换
1.海洋与大气间的水分交换
(1)交换过程:海水蒸发时会把大量水汽输送给大气,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)海洋对大气水分的影响:海洋的热状况和蒸发情况,直接制约着大气水汽的含量与分布。
2.海洋与大气间的热(能)量交换
(1)海洋对大气的热(能)量输送:海洋通过潜热、长波辐射等方式将储存的太阳辐射能输送给大气。
(2)大气对海洋的能量输送:大气通过风作用于海洋,驱动海水运动,把部分能量返还给海洋,并使海洋热状况产生再分配,改变海洋对大气的加热作用。
二、海—气相互作用与水热平衡
1.大气环流的产生:不同纬度海区对大气加热的差异,会产生高低纬度间的大气环流;海陆间对大气加热的差异,则形成季风环流。
2.大洋环流的产生:大气运动和近地面风带,是海洋水体运动的主要动力。
3.大气环流-大洋环流的作用:驱使着水分和热量在不同地区的传输,从而维持着全球的水热平衡。
(1)低纬度海洋获得更多的太阳辐射能,主要由大洋环流把低纬度的多余热量向较高纬度输送。
(2)在中纬度,通过海洋与大气之间的交换,把相当多的热量输送给大气,再由大气环流将热量向更高纬度输送。
三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
1.海洋对大气的作用
(1)海洋通过长波辐射和潜热等方式向大气提供能量
(2)海洋通过蒸发作用向大气提供水汽
提供水汽的多少主要与水温有关;水温越高,蒸发越旺盛,空气湿度也越大。
(3)海洋对气候有调节作用
(4)海洋对大气的温室效应有缓解作用
海洋中溶解的CO2是大气中CO2含量的数十倍,并且海洋通过生物固碳等作用调节大气中的CO2含量,影响着全球气温和大气环流过程;海洋浮游植物通过光合作用,向大气提供了40%的再生氧气。
2.大气对海洋的作用
(1)大气通过风推动海水运动,影响海水性质。气流吹拂表层海水,形成风海流与风浪。
(2)大气因参与海陆间水循环而影响海水性质。
大气通过水汽输送、蒸发、降水等环节参与水循环,其中降水的强弱直接影响海水盐度分布;大气云层可减弱海面的太阳辐射,影响海面增温,进而影响海水的运动。
(3)大气通过降尘向海洋提供营养元素。
3.沃克环流
(1)形成
在赤道附近的太平洋海区,信风驱使赤道暖流自东向西流。在东岸,由于表层海水被风吹走,下层的冷海水会上涌补充,沿岸还有自高纬流来的寒流,使该海区表层海水的温度较低;在西岸,赤道暖流堆积下沉,形成深厚的暖水层。通过海—气的热量交换,在赤道附近太平洋上空,形成接近东西向的热力环流,即沃克环流。具体如下图所示:
(2)分布
主要分布在赤道附近及其以南(0°~5°S)的太平洋、大西洋、印度洋的东部和西部。
(3)影响
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,是判断厄尔尼诺和拉尼娜现象发生的重要依据。具体表现分析如下:
(2021·广东地理)阅读图文资料,完成下列要求。(20分)
从冰架分离后漂浮在海上的冰山被形象地称为冰筏。罗斯海拥有世界上面积最大的冰架——罗斯冰架,是南极大陆周边冰山输出最强的海区,洋流环境复杂。随着全球变暖,近年来罗斯冰架崩离消融明显。模拟结果表明,若变暖进一步增强,南极地区的降水会更多地以降雨的形式出现。下图示意罗斯海所在区域的地理环境。
(1)简述罗斯环流形成的主要影响因素。(8分)
(2)分析从罗斯冰架分离入海后的冰筏漂移的动力机制。(6分)
(3)更多以降雨形式出现的降水会加速南极海冰融化,对其原因给出合理解释。(6分)
[关键信息点拨]
答案 (1)西风漂流(盛行西风)和陆坡流(极地东风)共同影响;广阔洋面,海陆轮廓的影响;地转偏向力影响。
(2)冰架区表面辐射冷却剧烈,产生向海气压梯度力;叠加因地形高差引起的空气重力下沉运动,加强风速,将冰筏带向外海;气压梯度力和地转偏向力共同影响形成的极地东风(陆坡流),带动冰筏漂移。_
(3)雨水温度较高,加剧海冰融化;雨水对冰雪的冲刷加剧,下垫面反射率降低,冰面温度增加;海冰融化,海水面积增加,海水吸收太阳辐射增加。
考向1 通过“海—气相互作用”考查“区域认知”
(2023·安徽安庆模拟)热通量是指单位时间内通过单位面积的热量,具有方向性。高低纬度间的热交换可通过经向热通量来表示,下图为“全球经向热通量分布曲线图”(注:本图中,显热通量是指经向大气温差产生的热交换,潜热通量主要是水汽的蒸发和凝结产生的热交换,洋流热通量是通过寒、暖流产生的热交换,净通量为三者之和)。读图,完成1~2题。
1.据图可知( )
A.北半球热量均向北输送
B.北半球向南的潜热通量主要由东北信风完成
C.潜热通量最高处常年受副热带高压控制
D.北半球向北的显热通量夏季大于冬季
2.图中经向热通量分布曲线整体北偏,其主要原因是( )
A.北半球陆地面积比南半球大
B.北极附近是海洋,比热容大
C.北半球洋流模式比南半球复杂
D.北半球接收的太阳辐射比南半球多
答案 1.B 2.A
解析 第1题,读图可知,北半球潜热通量在低纬是向南输送,A错;据材料可知,潜热通量主要是水汽的蒸发和凝结产生的热交换,其输送主要通过大气环流。根据大气运动规律,北半球低纬度地区主要盛行东北信风,B正确;潜热通量最高处大约为南纬40°处,此处并非常年受副热带高压控制,C错;据材料可知,显热通量主要是由南北温差产生的热交换,而夏季南北温差小于冬季,D错。第2题,净通量曲线在低纬度与横轴的交点为传输的起点,也是全球最热的地方,读图可知该交点约为2°N。造成经向最热点相对于赤道偏北的原因为北半球陆地面积大于南半球,增温明显,A正确;B项所述仅仅会对北极附近下垫面吸热能力产生影响;北半球洋流模式复杂的原因是北半球陆地面积大且海陆相间分布,且C项仅能解释洋流热通量;理论上,南北半球接收的太阳辐射是相同的,D错。
考向2 通过“拉尼娜”考查“综合思维”
3.阅读图文材料,完成下列要求。(22分)
拉尼娜是指赤道附近东太平洋表层海水温度较常年持续异常偏低(低于常年0.5 ℃)的现象,而厄尔尼诺现象正好与此相反。2020年8月,新一轮拉尼娜现象正式形成(如下图所示),由此引起了全球各地的气候异常。
(1)描述2020年8月以来赤道太平洋东、西部的大气环流情况。(6分)
(2)2020年8月以来,美国加利福尼亚州发生近年来持续时间最长、过火面积最大的山火。分析拉尼娜现象与本次山火的关联性。(8分)
(3)分析本次拉尼娜现象对我国冬季天气的影响并分析原因。(8分)
答案 (1)太平洋东部气流下沉;太平洋西部气流上升;近洋面气流从东部流向西部,高空相反。
(2)受拉尼娜影响,太平洋东部水温低;副热带高气压不断加强;拉尼娜现象延续时间长,加利福尼亚州受强大高气压控制时间长;炎热干旱的天气持续时间长。
(3)对天气的影响:冬季偏冷、偏干旱,容易形成寒潮等灾害性天气。
原因:受拉尼娜现象影响,太平洋西部水温较高;洋面上形成低气压;加大了海陆间的热力差异,极地冷空气容易南下。
课时精练
2021年4月以来,广东全省平均降水量较历史同期偏少58%。专家称,广东省本次干旱天气和拉尼娜现象密切相关,拉尼娜现象造成了西太平洋副热带高气压的被迫移动,并造成北半球高低纬之间大气环流产生明显的变化。下图示意拉尼娜年太平洋水温和气压分布。据此完成1~2题。
1.图中甲、乙的气压状况及形成原因是( )
A.甲为低气压,赤道暖流增强
B.甲为高气压,冷水上泛增多
C.乙为低气压,太阳活动异常
D.乙为高气压,暖流势力减弱
2.图示冬季广东省最可能出现的是( )
①冬装售卖增多 ②河流径流量大 ③甘蔗冻害加剧 ④油菜花期提前
A.①②B.①③
C.②③D.③④
答案 1.A 2.B
解析 第1题,发生拉尼娜现象时,信风增强,赤道暖流增强,秘鲁寒流增强,赤道太平洋东部异常降温,西部异常增温,故甲为低气压;乙气压位于30°N左右,属于副热带高气压带,其形成和海陆热力性质差异有关。 故选 A。第2题,受拉尼娜现象的影响,甲处形成低气压,冬季亚欧大陆东部南北气压差增大。冷气团南下次数增多且强度增大,故造成广东气温较正常年份低,冬装售卖增多,甘蔗冻害较往年严重,油菜花期推后,①③正确,④错误;甲低气压的形成造成乙气压(西太平洋副热带高气压)被迫北移,长江以南东南季风弱,且广东易受冷气团控制,造成该地区晴天多,河流径流量相对小,②排除。故选 B。
海洋研究者常采用海表温度、海平面2 m气温、海平面10 m经向风(南北向风)和海平面2 m气温积温等参数用于诊断海洋气象因子与海冰面积的关系。下图示意某时段我国某海域气象因子与海冰面积变化曲线。据此完成3~4题。
3.表示该海域海冰面积变化曲线的是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.2月9日~10日海冰面积异常减少,其主要原因是前一日( )
A.海表温度上升
B.海平面2 m气温积温上升
C.海平面2 m气温上升
D.风向由偏南风变为偏北风
答案 3.A 4.C
解析 第3题,首先明确这是我国某海域,时间是1月初至3月初,图中海平面10 m经向风已标出,且可以看出,大多时间风速在负值区,应该是北风,寒冷干燥。正值应为南风,比较温暖。这段时间内,海冰面积应该是先扩大后减少,①曲线变化符合,所以选A。②曲线一直在0 ℃附近,应该是海表温度,海水降温慢,升温也慢。③曲线一直在0 ℃附近波动,且大多数时间为负值,应该是海平面2 m气温。④曲线数值逐渐下降,应该是海平面2 m气温积温,是因为这一段时间海平面2 m气温积温基本上为负值累积。第4题,2月9日~10日海冰面积异常减少,从图中可以看出,②海表温度在逐渐下降,A错;④海平面2 m气温积温也在下降,B错;③海平面2 m气温上升,导致2月9日~10日海冰面积减少,C对;此时风向由偏北风变为偏南风,D错。
(2023·山东济南月考)柔鱼属一年短生命周期的大洋洄游性头足类,其对海水表层温度变化非常敏感。下图中两条曲线分别表示“厄尔尼诺年和拉尼娜年9月份最适宜柔鱼生存的海水温度位置分布图”。据此完成5~6题。
5.与正常年份相比,9月份最适宜柔鱼生存的位置( )
①厄尔尼诺年偏北 ②厄尔尼诺年偏南 ③拉尼娜年偏北 ④拉尼娜年偏南
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
6.图示海域甲地柔鱼资源更丰富,主要因为该地( )
A.海水盐度适宜 B.海水温度适宜
C.受人类活动影响小 D.位于寒暖流交汇处
答案 5.C 6.D
解析 第5题,据图可知最适宜柔鱼生存的位置厄尔尼诺年位置偏南,拉尼娜年位置偏北,故C对。第6题,由图中甲地的坐标(42°N,150°E),可推测出该地位于日本北海道附近,为北海道渔场,该地是日本暖流与千岛寒流交汇处,海水受到搅动,底层营养物质被带到表层,浮游生物多,导致柔鱼资源更丰富,故D对。
降水再循环率是指局地蒸发的水汽对降水的贡献率,反映了该区域陆—气相互作用的强度。近日研究发现,当前年冬天发生厄尔尼诺现象时,次年夏季对流层低层有大尺度的异常反气旋环流抑制了印度半岛中北部降水,进而影响青藏高原。下图为“青藏高原夏季大气水循环示意图”。据此完成7~8题。
7.推测前年冬天发生厄尔尼诺现象后,青藏高原夏季降水再循环率( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.无法确定
8.在厄尔尼诺现象影响下,青藏高原夏季降水再循环率变化的原因是( )
①高压控制下,青藏高原降水减少 ②高压北部的偏西风促进热带水汽向青藏高原输送
③多晴天,蒸发加强 ④阴雨天增加,蒸发减弱
A.①③B.②④
C.①④D.②③
答案 7.B 8.B
解析 第7题,从图中可以看出前年冬天发生厄尔尼诺现象后,青藏高原流出水汽较正常年份增多,且蒸发转化为降水的水汽变少,所以夏季降水再循环率变小,B正确。第8题,从图中可看出前年冬天厄尔尼诺现象发生后,外部水汽流入量增加,降水量增加,①错,②对;也可看出蒸发量变小,③错,④对,选B。
9.(2023·河北衡水模拟) 阅读图文资料,完成下列要求。(14分)
感热通量和潜热通量是表征海气界面处热交换量的重要参数。感热通量是由海气温差产生的热输送量,潜热通量是由海面水汽蒸发形成潜热释放产生的热输送量。热通量研究对于天气预报和气候预测非常重要。我国近海海域感热通量和潜热通量存在明显的分布差异,图1示意1月平均感热通量分布,图2示意1月平均潜热通量分布,图中等值线数值大小表示海洋向大气输送热量多少,单位为W/m2。
(1)分析我国台湾以东-日本以南海域1月感热通量分布特征的成因。(4分)
(2)对于图示区域天气和气候变化的研究,有人认为潜热通量比感热通量更为重要。请简述其依据。(4分)
(3)随着全球变暖,推测其对渤海海域潜热通量的影响。(6分)
答案 (1)水温南北差异较小,气温南北差异较大,高纬海气温差大于低纬,感热通量高纬海域大于低纬;日本暖流导致水温高于同纬度东西两侧,故海气温差较大,感热通量高于两侧。
(2)潜热通量数值大,对气温的影响更大;潜热通量通过水汽输送热量,对降水影响更大。
(3)随着全球变暖,海面温度升高,蒸发增强;气温升高,可容纳水汽量增大;冬季渤海海冰面积呈减少趋势,海面吸收太阳辐射量增加,使潜热通量增加。
厄尔尼诺现象
拉尼娜现象
定义
指赤道东、中太平洋海水温度持续异常增温的情况
指赤道东、中太平洋海水温度异常偏低的情况
成因
太平洋东南信风减弱,赤道附近表层暖水向东回流。东太平洋冷海水上泛现象消失,暖水回流加剧,导致赤道东太平洋海面水温升高
太平洋东南信风异常增强,把赤道附近表层暖水向西太平洋输送,表层海水产生强大的离岸流,造成这里持续的海水辐散;下层冷海水上泛增多,同时秘鲁寒流也北上补充,导致海面温度大幅降低
影响
气候
赤道附近的太平洋东部,如秘鲁和智利沿海,下沉气流减弱或消失,甚至出现上升气流,往往降水增加,发生暴雨、洪涝灾害的概率增大。同时,赤道附近的太平洋西岸,上升气流减弱或消失,往往降水减少,出现干旱的概率增大;世界许多地区都会出现气候异常甚至发生自然灾害
海水温度低于气温,大气层结稳定,对流不易发展,赤道东太平洋及其沿岸地区往往降水减少,发生干旱的概率增大;赤道西太平洋及其沿岸地区往往降水增多,出现暴雨、洪水的概率增大
生物
赤道附近太平洋东部下层海水中的无机盐类等营养成分不再涌向海面,导致当地的浮游生物和鱼类大量死亡,渔业大幅度减产,大批鸟类也因饥饿而死
赤道附近太平洋东部海域冷海水上泛将海底的营养盐类带到海面,鱼类丰富
冰筏是指从冰架分离后漂浮在海上的冰山,冰筏从冰架分离入海后,继续漂流,需要的
动力条件来自大气的运动和海水的运动,海水的运动与风力、地转偏向力有关,风力的形成、大小与不同地区之间的气压差、地形高度差等因素有关。
罗斯海位于南极附近,南极大陆气候寒冷,气流下沉,形成极地高压,周边受极地东风
带的影响。南极大陆覆盖着巨厚冰川,表面的海拔是从陆地向海洋方向降低的,风会顺地势由高到低加速运动。
降雨与降雪相比,雨水温度较高,会加速冰川融化,降雨会形成地表径流,在冰川表面流动时会产生机械侵蚀作用,降雪减少,冰川的补给减少。
图中罗斯环流南侧是陆坡流,陆坡流向西北方向流动,受极地东风和地转偏向力的影响
而形成;北侧是西风和地转偏向力形成的西风漂流。 罗斯海附近的南极大陆海岸线形状内凹,海域面积较大,相对宽阔的海域为罗斯环流的形成提供了足够的空间。
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