高中地理人教版 (2019)选择性必修1 自然地理基础第三节 海—气相互作用教案
展开1.运用图表,说出海—气之间水分和热量交换过程,分析海—气相互作用对全球水热平衡的影响。(区域认知、综合思维)
2.运用图表,说出厄尔尼诺现象及其命名地点和主要发生的时间。(区域认知、地理实践力)
3.运用图表,说出拉尼娜现象及其命名地点和主要发生时间。(区域认知、地理实践力)
4.结合景观图等资料,解释厄尔尼诺现象对全球气候和人类活动的影响。(人地协调观)
5.结合景观图等资料,解释拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。(人地协调观)
重点难点
【教学重点】
分析海—气相互作用对全球水热平衡的影响,解释厄尔尼诺、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。
【教学难点】
解释厄尔尼诺、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。
教学过程
【课程引入】【多媒体展示】“秘鲁位置、气候、洪水”图,思考:为什么会出现这种气候异常现象?如何监测这种现象?
情境 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。
【讲授新课】
(板书)第三节 海—气相互作用
(板书)一、海—气相互作用与全球水热平衡
师:海洋与大气之间进行着大量且复杂的物质(气体、干湿粒子、尘埃等)和能量交换,其中的水热交换,对气候乃至自然环境具有深刻的影响。
(板书)1.水分交换
【知识回顾】学生绘制“水循环示意图”,教师从旁指导,多媒体展示。
【多媒体展示】“水循环示意图”, 思考:水循环的能量来源于哪里?水循环的类型和环节有哪些?
生:太阳辐射能;类型有海陆间循环、陆地内循环、海上内循环;主要环节有蒸发、水汽输送、降水、地表径流、下渗、地下径流。
【多媒体展示】“海洋与大气间水分和热量交换示意图”, 思考:①大气中水分最主要的来源是哪里?②海洋“损失”的水分是以何种形式得到“补偿”的?
生:①海洋 ②降水
师:海洋通过蒸发作用,向大气提供水汽。大气中约87.5%的水汽是由海洋提供的,因此,海洋是大气中水汽的最主要来源。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,从而实现与海洋的水分交换,促进了全球的水平衡。
【活动】了解水量平衡原理
【多媒体展示】“全球水量平衡示意”图问材料和问题。
材料 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,一个地区的储水变化量就是水量收入和支出的差额。这就是水量平衡原理。
问题:1.估算陆地和海洋对大气水汽的相对贡献,说明大气水汽的主要来源。
2.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。
3.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以说明。
学生讨论发言,教师点评指导,并展示参考答案。
【多媒体展示参考答案】
1.12.5% 87.5% 海洋
2.47 大陆径流
3.从长期看,全球水的总量是平衡的。若海洋蒸发增加(减少),则输送到陆地上的水汽增加(减少),陆地降水将增加(减少),陆地径流量将增大(减小),陆地水资源相应增加(减少),会变湿润(干旱)。
(板书)2.热量交换
师:海洋与大气间在进行水分交换的同时,也实现了热量的交换。
【知识回顾】学生绘制“大气受热过程示意图”,教师从旁指导,多媒体展示。
【多媒体展示】“大气受热过程示意图”, 思考:①回顾大气受热过程。②说明近地面大气的主要热源。③判断海洋是近地面大气的主要热源这种说法是否正确,并说明理由。
生:①大部分太阳辐射透过大气层到达地面,使地面增温;地面被加热后以长波辐射的形式向大气传递热量。
②地面
③正确,理由:下垫面是近地面大气的主要热源,而下垫面有七成是海洋。
【多媒体展示】“海洋与大气间水分和热量交换示意图”,思考:①列举海洋将热量传递给大气的主要方式有哪几种,其主要途径是哪一种?最根本的热量来源是什么?②大气以何种形式将热量“返还”给海洋?
生:①传递方式:长波辐射、对流传导、潜热等。主要途径:长波辐射。最根本热量来源:太阳辐射能。
②大气主要通过风向海洋传递动能,驱使表层海水运动。
师:海洋吸收了到达地表太阳辐射的大部分,并把其中85%的热量储存在海洋表层。海洋再通过潜热、长波辐射等方式把储存的太阳辐射能输送给大气,为大气运动提供能量,驱使大气运动。大气主要通过风向海洋传递动能,驱使表层海水运动,例如,南北赤道暖流是信风吹拂所形成的。
【探究】【多媒体展示】“北半球海洋热量收支随纬度的变化”图,思考:①指出北半球低、中、高纬度海洋热量的收支差异。②根据热量收支情况,赤道会不会越来越热,极地会不会越来越冷?为什么?
生:①低纬度热量收支>高纬度;低纬度:热量盈余;高纬度:热量亏损
②海—气相互作用所形成的大气环流与大洋环流,将热量从低纬度地区输送到高纬度地区,维持着全球热量平衡。因此,赤道不会越来越热,极地也不会越来越冷。
师:海洋是大气中水汽的最主要来源,也是近地面大气的主要热源,而海洋表层热量主要来源于太阳辐射。海—气相互作用所形成的大气环流与大洋环流,驱使水分和热量在不同地区传输,维持地球上水分和热量的平衡,其中的水热交换,对气候乃至自然环境具有深刻的影响。
【小结】海—气相互作用的途径主要包括:
(1)海洋是大气中云雨的故乡,海洋主要通过向大气输送水汽和热量来影响大气运动;
(2)海洋是地球上巨大的能量储存库,海洋温度分布状况影响着大气环流;
(3)大气主要向海洋提供能量和动量,近地层的风是大洋环流的主要驱动力。
(板书)二、厄尔尼诺和拉尼娜现象
师:通过海—气相互作用,海洋和大气成为一个整体。如果表层海水温度发生异常,大气环流也会异常,甚至出现极端的天气事件。
(板书)1.正常年份
【多媒体展示】“太平洋沃克环流(正常年份赤道附近太平洋上的热力环流)”图,思考:①判断正常年份,赤道附近太平洋东、西两侧海水温度高低。②该环流对气候的影响。
生:赤道附近太平洋中东部表层海水温度较低,大气较稳定,气流下沉,降水较少;西部海水温度较高,气流上升,降水较多。
【多媒体展示】“南美洲西海岸气候分布”、“秘鲁自然景观”“澳大利亚东部气候分布及景观”和“东南亚气候分布及景观”图。
师:赤道附近太平洋中东部表层海水温度较低,大气较稳定,气流下沉,降水较少,如南美洲西海岸;西部海水温度较高,气流上升,降水较多,如东南亚地区、澳大利亚东部等。
(板书)2.厄尔尼诺现象
师:什么是厄尔尼诺现象?
生:有些年份,赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高,这种现象被称为厄尔尼诺现象。
【探究】【多媒体展示】“厄尔尼诺现象发生时太平洋表层水温异常示意(1998年12月)”图和问题。
问题:1.解读图中等值线的意义。
2.描述图中等值线分布特征。
3.推断图示情况下南美洲西海岸气候特征。
4.当出现图示情况时秘鲁渔场的渔获量是增是减?为什么?
5.推断图示情况下澳大利亚东部以及印度尼西亚地区气候特征,并推断可能出现的自然灾害。
6.归纳图示厄尔尼诺现象对气候和人类活动的影响。
学生讨论发言,教师点评指导。
师:厄尔尼诺现象发生后,赤道附近太平洋地区东、西部海面的温度差异减小。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,气候由原来的干燥少雨变为多雨,引发洪涝灾害。同时,赤道附近的太平洋西部,上升气流减弱或消失,气候由温润多雨转变为干燥少雨,带来旱灾或森林大火。例如,1997年~1998年印度尼西亚出现长时间干旱,引发了严重的森林大火。厄尔尼诺现象还与更广大范围的气候异常现象呈现一定的相关性。
(板书)3.拉尼娜现象
师:什么是拉尼娜现象?
生:拉尼娜现象是指赤道附近中东太平洋海面温度异常降低的现象。
【活动】【多媒体展示】“热带太平洋上空的大气热力环流模式”图问题。
问题:1.在图中用箭头表示大气运动方向,使之形成环流圈。
2.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。
3.说明环流的变化对赤道附近太平洋东、西岸气候的影响。
学生讨论发言,教师点评指导,并展示参考答案。
【多媒体展示参考答案】
1.顺时针。
2.环流方向不变,强度加强。
3.正常年份或拉尼娜现象发生时,图中环流均为顺时针方向。太平洋东侧气温降低,降水减少;西侧气温升高,降水增多。厄尔尼诺现象发生时,图示环流呈逆时针方向。太平洋东侧气温升高,降水增多;西侧气温降低,降水减少。
【多媒体展示】“拉尼娜年”图,总结思考:①当出现拉尼娜现象时,该热力环流会发生怎样的变化?为什么?②推断拉尼娜现象发生时,赤道附近太平洋东、西两岸气候特征。
生:①环流强度加强。原因:东西部温度差异增大。
②太平洋东部下沉气流势力更强,降水更少,将更加干旱;太平洋西部上升气流更强,降水更多。
【小结】【多媒体展示】“正常年份、厄尔尼诺、拉尼娜年赤道附近太平洋上的热力环流”图,进行判断。
生:拉尼娜年、正常年份、厄尔尼诺年。
【知识拓展】厄尔尼诺和拉尼娜现象对我国的影响
【自学窗】厄尔尼诺现象——奥秘与探索
【课堂小结】这节课,我们主要学习海—气相互作用与全球水热平衡、厄尔尼诺与拉尼娜现象两部分内容。海洋与大气通过大气环流和大洋环流,维持了地球上的水分和热量的平衡,但是如果海洋发生异常,会引起的大气异常,导致局部地区水热失衡,进而对全球尺度的各地区天气和气候产生深刻影响,其中,每隔几年发生的厄尔尼诺现象和拉尼娜现象就是典型代表,海洋异常对全球气候和人类活动产生深刻的影响。
【板书设计】
【随堂练习】
每年11月至次年3月,南半球海域水温普遍升高,向西流动的南赤道暖流得到加强。恰逢此时,东北信风越过赤道偏转成西北风。西北风不但削弱了秘鲁西海岸的离岸风——东南信风,而且吹拂着水温较高的南赤道暖流南下,使秘鲁寒流的水温异常升高。这悄然而至、不固定的洋流被称为“厄尔尼诺暖流”。据此完成1~2题。
1.南赤道暖流与“厄尔尼诺暖流”特征差异较大的是
A.流向 B.性质 C.水温 D.成因
2.“厄尔尼诺暖流”的形成将
A.改变秘鲁西部的气候类型 B.增加秘鲁西部海域的渔获量
C.利于秘鲁西部海域污染物的扩散 D.增加秘鲁境内洪水发生的频率
【答案及解析】1.A 解析:结合材料可知,南赤道暖流自东向西流,而“厄尔尼诺暖流”自北向南流。故本题正确答案为A。
2.D 解析:“厄尔尼诺暖流”使离岸的东南信风减弱,秘鲁寒流的水温升高,上升气流增强,加之受西北风的影响,秘鲁境内降水量增加,洪水发生的概率也随之增加。故D项正确;“厄尔尼诺暖流”使秘鲁极端天气出现的次数增加,但不会改变其气候类型。故A项错误;“厄尔尼诺暖流”形成时,秘鲁寒流冷水上泛减弱甚至消失,秘鲁西部海域渔业资源减少,渔获量减少。故B项错误;“厄尔尼诺暖流”自北向南流,阻挡了秘鲁寒流的北上,不利于秘鲁西部海域污染物的扩散。故C项错误。
风暴潮,是由剧烈的大气扰动,如强风和气压骤变(通常指热带气旋和温带气旋等天气系统)导致海面异常升高,使受其影响的海区的潮位(涨潮时的水位)大大超过平常潮位的现象。下图是渤海湾2019年2月22日(农历正月十八)潮位和等深线分布示意图。完成3~5题。
3.推测该日导致渤海湾风暴潮的天气现象最可能是
A.热带气旋 B.温带气旋 C.温带高压 D.热带低压
4.该日风暴潮灾害最严重的位置在渤海湾的
A.东南部 B.东北部 C.西北部 D.西南部
5.除剧烈的大气扰动外,本次渤海湾风暴潮产生的原因还包括
①正值天文大潮 ②位于浅海大陆架 ③入海河流正处于汛期 ④围海造陆
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【答案及解析】3.B 解析:读图中等深线可知,渤海湾该日海面异常升高,出现了风暴潮。由材料信息“强风和气压骤变(通常指热带气旋和温带气旋等天气现象)导致海面异常升高,使受其影响的海区的潮位(涨潮时的水位)大大超过平常潮位的现象”可知,此次风暴潮可能是热带气旋或温带气旋引起的。渤海湾地处温带地区,故B项正确。
4.D 解析:读图文材料可知,海水上涨幅度越大,风暴潮灾害越严重。图中渤海湾西南部海水受风暴潮影响上涨幅度最大,所以渤海湾西南部风暴潮灾害最为严重,故D项正确
5.A 解析:从日期看,该日为农历正月十八,正值天文大潮时期;温带气旋活跃,渤海湾位于浅海大陆架,海水浅,推高湖水,此时入海河流正值枯水期,围海造陆不是引起风暴潮的原因,故A项正确。
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