2019-2020学年高中地理 第四章 海—气作用 第一节 海—气相互作用及其影响学案 新人教版选修

-1-第一节海—气相互作用及其影响情景导入目标定位地球村的空调器航空、航天和通信等现代技术的进步，使居住在世界各地的人们感觉彼此的距离缩短了，地球似乎变得很小，像一个村庄，于是有人便提出“地球村”这个名词。如果把地球看成一个村庄或一个大城市的居民小区，海洋可不就是它的中央空气调节器吗？“万物生长靠太阳”。太阳能量射到地球，80%以上被地球表面吸收，不到20%反射到空中。海洋面积大，海水吸收热量的能力强，储存热量的能力大。到达地球的大部分太阳能量被海洋吸收并储存起来，海洋成为地球上的巨大的热能仓库。陆地表面吸收太阳热量的能力差，而且集中在表层很浅的地方，储存能力也很差。白天热得快，夜晚也凉得快。这样一来，地球村热量的供应就主要由海洋来调节。海洋通过海水温度的升降和海流的循环，并通过与大气的相互作用影响地球气候变化。【思考】你能解释海洋这个“地球村的空调器”是怎样调节地球热量的吗？它还会给地球上的大气带来怎样的影响？1．运用图表，分析海－气水热交换的基本方式与过程。2．分析海－气相互作用对全球水、热平衡的影响。海－气相互作用与水热交换过程，海－气相互作用与水、热平衡。一、海—气相互作用与水热交换1.海—气相互作用海洋与大气之间进行着大量且复杂的物质和能量交换，其中的水、热交换，对气候以至地理环境具有深刻的影响。2.海—气间的水分交换(1)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。(2)海洋的蒸发量与海水温度密切相关，一般来说，海水温度越高，蒸发量越大。因此，-2-低纬度海区和有暖流流经的海区，海面蒸发旺盛，空气湿度大，降水也较丰富，海—气间的水分交换也较为活跃。水循环有哪些环节，过程如何？提示：水循环是海—气相互作用的典型例子，水循环可以分为三种类型，分别是海陆间水循环、海上内循环和陆上内循环。其中海陆间水循环对地理环境的影响最大。海陆间水循环由以下环节组成。3.海—气间的热量交换(1)海洋吸收了到达地表的太阳辐射的大部分，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。可以说，海洋是大气最主要的热量储存库。(2)海洋向大气输送的热量受海洋表面水温的影响，水温高的海区，向大气输送的热量也多。二、海—气相互作用与水、热平衡海—气相互作用所形成的大气环流与大洋环流，是维持全球水分、热量平衡的基础。1.大气环流不同纬度海洋对大气加热的差异，导致大气产生高低纬间的环流；海洋与陆地对大气加热的差异，则形成季风环流。2.大洋环流大气的运动通过风力吹拂洋面，把动能传递给海洋，促使海水的运动。海—气通过长期的相互作用，并在地转偏向力的影响下，形成了运动方向基本一致的大气环流和大洋环流。3.全球水平衡(1)海洋是地球上水的大本营。从海洋上蒸发的水汽，随着大气运动，大部分通过降水返-3-回海洋；其余部分被大气运动带到陆地上空，在适当的条件下形成降水降落到陆地上，然后汇入江河，流回海洋，构成地球上的水循环，使全世界蒸发和降水的总量保持平衡。(2)在全球水循环和水平衡中，海洋通过蒸发向大气输送水汽是基础，海水运动和大气运动是途径，它们都是海—气相互作用才得以实现的。4.全球热量平衡在地球表面，低纬度地区获得的净辐射能多于高纬度地区，热量从低纬度地区向高纬度地区输送。地球上高低纬度间的热量输送主要是通过大气运动和洋流共同实现的。在0°～30°N地区，海洋输送的热量超过大气输送的热量；在30°N以北地区，大气输送的热量超过海洋输送的热量；在50°N附近，海洋把相当多的热量输送给大气，再由大气环流向更高纬度输送。通过海—气的相互作用和对热量的全球输送，维持了地球上的热量平衡。海—气相互作用与水热交换读海洋平均每日向大气输送的热量分布图(单位：×0.484W/m2)，探究下列问题。(1)海洋向大气输送热量的主要方式是______________、______________。(2)海洋与大气间的相互作用最活跃的地区是________(填“热带”或“温带”)，为什么？(3)海洋热量变化的影响因素主要是洋流，据此描述20°N～40°N和40°N～60°N太平洋东西两岸海区输入热量的差异，并说明原因。提示：(1)长波辐射潜热(2)热带首先，热带范围约跨47个纬度，获得的太阳辐射多；其次，该地区所占海洋面积最大；第三，热带海洋平均每日向大气输送的热量最多；第四，热带海区面积大，海水蒸发旺盛，向大气输送的水汽也丰富。(3)20°N～40°N太平洋东岸海区输入大气的热量少，主要受寒流的影响；40°N～60°N太平洋东岸海区输入大气的热量多，主要受暖流的影响。-4-1．框图法理解影响海—气间水热交换的因素2．海洋对大气温度的影响读下图，完成1～4题。1．影响①海区盐度的最主要因素是()A．降水B．温度C．蒸发D．河川径流2．海域甲～丁中，海—气间水热交换最活跃的是()A．甲B．乙C．丙D．丁3．海域甲～丁中，向大气输送热量最多的是()A．甲B．乙C．丙D．丁4．关于海域甲向高纬输送的热量，说法正确的是()A．超过大气输送的热量-5-B．等于大气输送的热量C．小于大气输送的热量D．先把热量输送给大气，再由大气环流向更高纬度输送解析：第1题，海域①位于亚马孙河河口，受其影响，等盐度线向外凸出。第2、3题，海域甲～丁中，水温最高的是甲，海—气间水热交换最活跃，向大气输送的热量最多。第4题，甲海域位于赤道附近，向高纬输送的热量超过了大气输送的热量。答案：1.D2.A3.A4.A海—气相互作用与水、热平衡读全球水平衡示意图，探究下列问题。(1)图中显示了水循环的哪几种类型？(2)填写下表海洋水(单位/1000km3)收入项收入数量支出项支出数量——总计总计陆地水(单位/1000km3)收入项收入数量支出项支出数量-6-——总计总计(3)计算海洋降水量与陆地降水量之和，海洋蒸发量与陆地蒸发量之和。这两个数据的比较，说明了什么问题？(4)计算海洋蒸发量占全球降水量的百分比。这个数据说明了什么问题？提示：(1)海陆间循环和海上内循环。(2)海洋水(单位/1000km3)收入项收入数量支出项支出数量降水458蒸发505径流47——总计505总计505陆地水(单位/1000km3)收入项收入数量支出项支出数量降水119蒸发72——径流47总计119总计119(3)海洋降水量(458)和陆地降水量(119)之和为577×1000km3，海洋蒸发量(505)和陆地蒸发量(72)之和为577×1000km3，这两个数据相同，说明了全球的蒸发量和降水量基本相同，维持了全球水量的平衡。(4)海洋蒸发量(505)占全球降水量(577)的87.5%，说明海洋是大气的主要水源地。海—气相互作用与水、热平衡水、热平衡基础表现水平衡热平衡-7-大气环流与大洋环流运用知识网络记忆海—气相互作用读北半球海洋热量收支随纬度的变化图，回答下列问题。(1)图中b曲线为__________，其随纬度分布的规律是________________________，产生的原因是___________________________________。(2)a曲线为________，其随纬度分布的规律是_______________________________，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______________________，由于一年中世界海洋的热量收支基本上是平衡的，高低纬度之间的热量交换的主要动力是________________________。解析：(1)(2)通过对两条统计曲线随纬度分布规律的分析，得出b曲线是热量收入，a曲线是热量支出，这是解决本题的关键。根据a、b曲线随纬度的分布规律可知热量收入随纬度的增加而递减，其主要原因是太阳辐射受地球球体形状的影响，辐射量从低纬向高纬递减。热量支出的分布规律是以副热带为中心分别向两侧递减，副热带热量支出最大的原因是受副-8-热带高气压带的控制，蒸发量大于降水量。(3)c点是热量收入与支出两条曲线的交点，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区域表示热量盈余；同理e区域表示热量亏损。一年中，世界海洋热量收支基本上是平衡的，低纬度热量盈余的海区的水温并没有逐年升高，高纬度热量亏损的海区的水温也并没有逐年下降，其主要原因是大气运动和洋流运动使高低纬度之间的热量进行了交换。答案：(1)热量收入从低纬向高纬递减太阳辐射受地球球体形状的影响，纬度越高接受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气压带控制，蒸发量大于降水量(3)热量收入和热量支出处于相等状态热量盈余热量亏损大气运动和洋流运动1.下列叙述中，与海—气相互作用原理相悖的是()A．海—气间广泛存在着物质和能量交换B．海洋决定着大气中的水热变化C．海洋是大气的主要热源和水源D．海洋参与大气的热量平衡和水分平衡解析：选C。海洋是大气的主要水源，近地面是大气主要的直接的热源。下图为大西洋部分海区年平均每日从海洋输入大气的总热量分布图。读图回答2～4题。2．该等值线分布图反映的是________两者之间的热量补给关系()A．太阳和陆地B．海洋和大气C．太阳和大气D．太阳和海洋3．图中A处的值可能是________×0.484W/m2()A．230B．180-9-C．110D．904．图中A海区表层海水热量的直接来源是()A．太阳辐射B．洋流C．陆地D．大气解析：第2题，据题意可知，图中曲线表示的是海—气间热量传递关系的分布图。第3题，A处于200×0.484W/m2闭合等值线区域内部，而200×0.484W/m2等值线两侧为平行的150×0.484W/m2等值线，因此可判断A处的数值范围为200＜A＜250，从选项中可推断为A项。第4题，A处海水温度明显高于两则，应该是受到一股暖流的影响所致。答案：2.B3.A4.B5．读全球水循环模式图，水循环总量为100单位，按全球多年水量平衡规律推算，M、N分别为()A．716B．167C．723D．237解析：选C。通过水循环，全球水的总量不会发生变化。即某个地区在某一时期内，水的收入与支出的差额等于该地的蓄水变化量。但从较长的时期来看，蓄水变化量趋向零。为此从上图来看，M地两侧的水量差应相等，即M、N两地的水量分别为7和23。6．使1克物质的温度增加1℃时所需热量，称为比热容；使1立方厘米物质的温度增加1℃所需热量，称为热容量。它们的关系是热容量＝比热容×物质的密度。阅读下列材料，回答问题。海水空气密度1026.0kg/m31.29kg/m3比热容3901.35J/(kg·℃)992.08J/(kg·℃)(1)通过计算可知，海水的热容量约是空气热容量的________倍。(2)海洋上空的气温变化，比陆地上空的气温变化________(填“快”或“慢”)。(3)沿海地区一般具有日温差小和冬暖夏凉的特点，其主要原因是_______________________________________。解析：(1)根据材料中提供的热容量公式可计算得出数值。(2)海水热容量大，其热量传-10-递给大气耗费的时间也长；陆地热容量小，吸热快，放热也快，因此陆地上空气温度变化也快。(3)在沿海地区，受海洋“调节器”的影响，气温日变化和季节变化都较小。答案：(1)3127.7(2)慢(3)海水对大气温度起着调节作用一、选择题读下图，回答1～2题。1.“海—气”的物质与能量交换不包括()A．海洋是大气的主要水源B．海洋是地球上太阳能的重要存储器C．海洋对二氧化碳的吸收作用D．海底板块的扩张和