高中地理湘教版 (2019)选择性必修1 自然地理基础第三节 海—气相互作用导学案

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【课程标准】 运用图表，分析海—气相互作用对全球水热平衡的影响，解释厄尔尼诺、拉尼娜现象对全球和人类活动的影响。
素养目标
1．运用图表，分析海—气之间的水热交换过程及影响因素，理解海洋对大气温度的影响。(区域认知、综合思维、人地协调观)
2．运用图表，理解在全球水、热平衡过程中，海—气间相互作用所引起的厄尔尼诺、拉尼娜现象，并举例说明其对全球气候和人类活动的影响。(区域认知、综合思维、人地协调观)
知识导引
一、海—气相互作用与水热交换
1．海—气相互作用：指__________与__________间物质、能量持续交换的互相影响过程。
2．水热交换
(1)交换过程
①水分交换
海水蒸发时会把大量________输送给大气。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。
②热量交换
____________还通过潜热、长波辐射等方式将储存的太阳辐射能输送给大气。同时，大气通过__________作用于海洋，驱动海水运动，将部分热量返还给海洋，并使海洋热状况产生再分配，改变海洋对大气的加热作用。
(2)影响海—气水热交换的因素
①海洋的蒸发量与其表层水温密切相关，一般来说，海水温度越高，蒸发量就越大。
②海洋向大气输送的热量，与其表层________密切相关。水温高的海区，向大气输送的热量也多。
热量传递的主要方式
在自然界中，热量传递是一种普遍存在的现象。两物体间或同一物体的不同部位间，只要存在温差，就会发生热量传递，直到各处温度相同为止。热量传递有热传导、对流传热和辐射传热三种基本方式。
二、海—气相互作用与水热平衡
1．水热平衡的驱动因素
海—气相互作用形成的大气环流和大洋环流，驱使着水分和热量在不同地区传输，从而维持着全球的________平衡。
2．水分平衡
海—气相互作用，进行________交换，构成地球上生生不息的水循环。
3．热量平衡
低纬度海洋获得更多的太阳辐射能，主要由________环流把低纬度的多余热量向较高纬度输送；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________环流将热量向更高纬度输送。
三、厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
海洋可以降低气候系统的敏感性，调节温室效应。海水有极大的比热容，相对大气而言，海洋的运动比较稳定，运动和变化比较缓慢，海洋通过有效地调节热量的收支和传输、水汽循环以及生物地球化学循环过程，能够对气候系统的状态进行有效的调节，降低气候系统对某些因素变化的敏感性。例如，海洋通过改变水汽蒸腾和CO2吸收的强度调节大气中这两种最重要的温室气体的含量，使温室效应的强度得到有效控制。
探究点一 海—气相互作用与水热交换及水热平衡
[核心归纳]
1．海—气相互作用与水热交换
(1)海洋与大气之间进行水热交换的形式
注：海洋对大气的作用是热力的，大气对海洋的作用是动力的。
(2)影响海—气之间水、热交换的因素
(3)海洋对大气温度的调节作用
2．地球上水、热的平衡原理
[应用体验]
大气环流和大洋环流源源不断地从低纬度向高纬度输送热量。下图表示北半球向北的热量输送随纬度的变化。据此完成1～2题。
1．引起大气环流和大洋环流输送热量的根本原因是( )
A.海陆热力性质差异
B.海陆分布和地球运动
C.气压带季节性移动
D.太阳辐射和地球运动
2．曲线①②③代表的热量输送分别是( )
A.大气输送、总热量输送、海洋输送
B.海洋输送、总热量输送、大气输送
C.大气输送、海洋输送、总热量输送
D.海洋输送、大气输送、总热量输送
洋面封冻虽发生于水圈，但会影响到气候和生物。下图是洋面封冻效应与水、气候、生物相互作用关系示意图。读图，完成3～4题。
3．图中①②③所代表的内容分别是( )
A.气候变暖、温室作用加强、气候变暖
B.气候变冷、温室作用加强、气候变暖
C.气候变暖，温室作用减弱、气候变冷
D.气候变冷，温室作用减弱、气候变冷
4．图中各项内容之间相互作用、相互影响，形成一种动态的平衡关系，若其中某一环节遭到破坏，就会导致这种平衡关系的失常。目前，这种平衡关系失常对人类产生的危害最有可能是( )
A.引起海平面下降
B.马达加斯加岛岛屿面积扩大
C.我国水稻种植北界南移
D.世界各国农业结构的调整
探究点二 厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
[核心归纳]
厄尔尼诺与拉尼娜现象的成因及影响
[应用体验]
2019年为厄尔尼诺年，厄尔尼诺指赤道附近的信风减弱，使太平洋中东部的水温异常增温的现象。读下面南太平洋赤道附近正常年份和厄尔尼诺年的海水垂直运动示意图，完成1～2题。
1．从图中可以看出( )
A.正常年份太平洋东部海区气温较高
B.正常年份澳大利亚东海岸气温较低
C.厄尔尼诺年太平洋西部海区气流下沉
D.厄尔尼诺年南美洲东部海区气流上升
2．在厄尔尼诺年，下列事件发生可能性较大的是( )
A.南赤道暖流势力加强
B.澳大利亚东部降水增多
C.南美洲西部干旱区出现“绿洲”
D.全球范围内冰川储存量增加
读图，完成1～2题。
1．图中表示海—气相互作用中水分交换的是( )
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
2．图中没有表示出的海—气相互作用中热量的交换过程是( )
A．太阳辐射 B．水汽凝结时的潜热辐射
C．海洋的长波辐射 D．大气逆辐射
读图，完成3～4题。
3．若图中数码分别代表位于某大洋两岸的四个地点，则海—气相互作用的活跃程度由大到小排列正确的是( )
A．②①③④ B．①②③④ C．①②④③ D．③④①②
4．若图中数码分别位于某大陆两岸，则海—气相互作用的活跃程度由大到小排列正确的是( )
A．②①④③ B．①②③④ C．①②④③ D．③④①②
5．下图中能正确表示拉尼娜现象发生时赤道太平洋附近大气环流的是( )
6．读北半球海洋热量收支随纬度变化图，完成下列各题。
(1)图中b曲线表示__________________，其随纬度分布的规律是____________________，产生的原因是_________________。
(2)a曲线表示___________，其纬度分布规律是______________________，在副热带海区辐射为最高值原因主要是________________________________________________。
(3)c点表示的意义__________________________________，d区域表示______________，e区域表示____________。一年中世界海洋的热量收支基本上是平衡的，高低纬度之间热量交换的主要动力是________________________。
第三节 海—气相互作用
知识梳理自主探究
一、
1．海洋 大气
2．(1)水汽 降水 海洋 风 (2)水温
二、
1．水热
2．水分
3．大洋 大气
三、
暖 下降
课堂互动合作探究
探究点一
1～2.解析：第1题，结合所学知识可知，大气环流的能量来源是太阳辐射，大洋环流的主要动力是大气环流，风向和洋流均受地转偏向力的影响。第2题，总热量输送数值应为另外两条曲线数值的和，对应②曲线；北半球中纬度地区盛行由低纬吹向高纬的西南风，西南风源源不断地将热量输往高纬，这里大气环流向北输送的热量多，故③为大气输送。故B正确。
答案：1.D 2.B
3～4.解析：第3题，气候变冷生物衰退，气候变暖生物繁盛，因此图中①表示气候变冷，③表示气候变暖；温室作用加强会引起气候变暖，②表示温室作用加强。B正确。第4题，目前这种平衡失常表现为全球气候变暖，两极冰川融化，引起海平面上升、马达加斯加岛面积减小，A、B错误。由于全球气候变暖，较高纬度地区热量增加，因此我国水稻种植的北界会北移，C错误。气候异常，水热条件发生改变，导致世界各国农业结构调整，D正确。
答案：3.B 4.D
探究点二
1～2.解析：第1题，正常年份太平洋大量暖海水向西流，太平洋东部海区气温较低，西部海区气温较高，A项错误。正常年份澳大利亚东海岸气温较高，B项错误。厄尔尼诺年太平洋西部海区气流下沉，C项正确。厄尔尼诺年，南美洲西部海区异常增温，气流上升，D项错误。第2题，在厄尔尼诺年，信风减弱，南赤道暖流势力减弱，A项错误。信风减弱，澳大利亚东部降水减少，B项错误。据图2可以看出，厄尔尼诺年，南美洲西部干旱区降水增加，出现“绿洲”，C项正确。厄尔尼诺现象的出现，显示出了海洋热量的释放，由于全球二氧化碳和其他温室气体的排放，全球温度已经上升，全球范围内冰川融化，冰川储存量减少，D项错误。
答案：1.C 2.C
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1～2.解析：第1题，根据图示，海—气相互作用中的水分交换是指海水蒸发，水汽输送至大气中，在适当的条件下，又形成降水返回海洋的过程。图中③④表示蒸发和降水，C正确。第2题，海—气相互作用中热量的交换包括海水吸收太阳辐射能量(图示①箭头)、海洋向大气输送的长波辐射(箭头②)、水汽凝结的潜热辐射(图示降水过程)。图中没有大气逆辐射，D正确。
答案：1.C 2.D
3～4.解析：第3题，海—气相互作用的活跃程度取决于海水温度的高低。海水温度越高，海水蒸发量越大，海气间水热交换越活跃。①②纬度低，海水温度高，海—气相互作用活跃程度大于③④。①位于中低纬度大洋东岸，有寒流流经，而②位于中低纬度大洋的西岸，有暖流流经，因此②海—气相互作用比①活跃。同理，③海—气相互作用比④活跃，A正确。第4题，结合上题分析可知，①②海—气相互作用比③④活跃。根据题意，①位于中低纬度大陆东岸，有暖流流经，而②位于中低纬度大陆的西岸，有寒流流经，因此，①海—气相互作用比②活跃。同理，④海—气相互作用比③活跃，C正确。
答案：3.A 4.C
5．解析：拉尼娜现象出现时，赤道太平洋中、东部海域水温异常下降，该处气流下沉；与此相反，赤道太平洋中、西部海域水温相对较高，气流上升，因此在赤道上空形成顺时针方向的大气环境，A正确。
答案：A
6．解析：第(1)题，纬度越低，正午太阳高度越大，获得的太阳辐射越多，因此收入的热量也越多；反之越少。因此b曲线表示热量收入。第(2)题，低纬度地区正午太阳高度大，获得的太阳辐射热量要多于支出的热量，而在中高纬度海区则相反，因此a表示热量支出。副热带海区受副热带高压控制，气流下沉，降水少，晴天多，因此蒸发量大，热量支出多。第(3)题，通过图示可知热量收入与支出两条曲线之间的关系，c点是两条曲线的交点，表示的意义是热量收入和热量支出处于相等状态；d区域表示热量收入大于热量支出，因此d区域热量盈余；同理e区域热量亏损。一年中，世界海洋的热量收支基本上是平衡的，其主要原因是大气运动和洋流使高低纬度之间的热量进行了交换。
答案：(1)热量收入 从低纬度向高纬度递减 纬度越高，获得太阳辐射的热量越少
(2)热量支出 以副热带海区为中心分别向两侧递减 受副热带高压控制，晴天多，蒸发量大于降水量
(3)热量收入和支出平衡 热量盈余 热量亏损 大气环流和大洋环流
现象
表现
影响
厄尔尼诺
秘鲁寒流流经海岸附近海水明显变________的现象
①鱼类大量死亡；以鱼类为食物的鸟类死亡或迁徙；②中、东太平洋及南美太平洋沿岸国家降水增多，引起洪涝灾害
拉尼娜
赤道太平洋东部和中部海域水温异常________的现象
影响程度及威力小于厄尔尼诺现象
水的交换方式
热量(能量)的交换方式
海洋→大气
蒸发
蒸发潜热、长波辐射
大气→海洋
降水
风力使海水运动
厄尔尼诺现象
拉尼娜现象
图示
影响
东南信风
弱
强
沃克环流
减弱或消失
增强
洋流
温暖海水从赤道向南流动，迫使秘鲁寒流向西流动；赤道逆流增强
当太平洋东部的秘鲁寒流过于强盛时，冷水沿赤道附近海域向西扩散到更远；赤道逆流减弱
太平洋水温
太平洋西岸降低，东岸增高
太平洋西岸增高，东岸降低
天气气候
西岸的澳大利亚以及印度、非洲等地出现严重旱灾，东岸荒漠地带暴雨成灾
赤道中、东太平洋海域，海面气压偏高，云量减少；在赤道西太平洋海域，海面气压偏低，对流活动加强，云量增多，降水偏多
生物
太平洋东岸海区水温升高，营养物质减少，浮游生物和鱼类、鸟类死亡