【课件】海气相互作用（以阿塔卡马沙漠为例） 2023-2024学年高中地理人教版（2019）选择性必修1

海-气相互作用第四章第3节海气相互作用海洋和大气之间进行着大量且复杂的物质和能量的交换，其中水、热交换，对气候以至地理环境具有深刻的影响。对气候和地理环境具有深刻的影响海洋和大气间的水热交换(1)海洋通过长波辐射和蒸发潜热向大气提供热能。到达地表的太阳辐射能有70%被海洋吸收，吸收的能量中85%左右以热能的形式储存在大洋表层，这部分能量又以长波辐射等方式输送给大气。(2)海洋通过蒸发向大气提供水汽。全球水量的96%以上储存在海洋之中，大气中的86%的水汽也有海洋提供。提供水汽的多少主要与水温有关。水温越高，蒸发越旺盛，输入大气中的水汽就越多。因此，暖流流经的海区和低纬海区的气候相对寒流流经的海区和高纬度海区要湿润一些。(3)海洋浮游植物通过光合作用，还向大气提供了40%的再生氧气。因此人们把海洋和森林并称为地球的两叶“肺”。海洋对大气的温室效应有缓解作用，是因为海洋中溶解的二氧化碳是大气中二氧化碳含量的数十倍，并且海洋通过生物固碳等作用调节大气中的二氧化碳含量，影响全球气温和大气环流过程。小组合作探究1：海洋对大气的作用第四章第3节海气相互作用

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，一个地区的储水量就是一个地区水量收入和支出的差额。这就是水量平衡原理。【活动】了解水量平衡的原理（课本P73）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。海洋径流第四章第3节海气相互作用

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，一个地区的储水量就是一个地区水量收入和支出的差额。这就是水量平衡原理。【活动】了解水量平衡的原理（课本P73）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。全球降水量等于全球蒸发量，如果海洋蒸发量增加（减少），海洋降水量不变的情况下，海陆间水汽输送增加（减少），则陆地降水量就会增加（减少），陆地蒸发量不变的情况下，径流也会相应增加（减少）。

小组合作探究4：海-气相互作用与热量平衡读图4-3-6，完成下列任务2.讨论低纬海区水温不因热量持续盈余而持续增温，高纬海区水温不因热量持续亏损而持续降温的原因。1.分别描述北半球海洋热量收入和热量支出随纬度变化的特点。北半球副热带海区海水热量收入和支出达到最大值，并向两侧递减。赤道到副热带海区海水热量收入明显大于热量支出，副热带海区到高纬度海区海水热量收入明显小于热量支出。通过大气环流和洋流实现高、低纬度之间的热量输送，使得低纬度海区水温不因热量持续盈余而持续增温。同理，高纬度海区水温不因热量持续亏损而持续降温。一、走进阿塔卡马沙漠区域认知：在哪里，是什么走进世界“干极”阿塔卡马沙漠材料一：

位于18°-28°S之间，南美洲西海岸中部的沙漠地区，在安第斯山脉和太平洋之间南北绵延约1000千米，从沿海到东部山麓宽100多千米。学习任务1：下图为海洋与大气相互作用示意图。请结合材料，从海洋影响大气的角度出发,

分析位于南美洲西海岸形成阿塔卡玛沙漠的原因。①秘鲁寒流从较高纬度带来较冷的海水，使南美洲西海岸水温降低；②南美洲西海岸向大气传递的热量和水汽较少，从而近地面大气整体温度低，较为凉爽；③较低的近地面大气难以形成上升气流，加之水汽少，难以形成降水从而气候干燥。秘鲁寒流（冷海水）南美洲西海岸水温上升气流弱南美洲西海岸近地面气温水汽降水干燥材料二：

阿塔卡马沙漠在海岸区时常会有浓雾弥漫，当地人称“卡门却加雾”。浓雾难以跨过海岸山脉进入阿塔卡马沙漠腹地，使这里成为世界“干极”以及天文学界公认的地面天文观测站最佳地点。2016年11月，中国国家天文台和智利签订协议，在阿塔卡马沙漠南部边缘的安第斯山支脉上合作建设天文观测基地。材料二：拉网捕雾

为了解决用水问题，中国天文观测基地的工作人员学习当地人在海岸山脉的西坡“拉网捕雾”。即在山头上立了一张巨大的塑料网，使来自太平洋的浓雾在网上凝结成水滴，在通过下面的水槽和输水管流到蓄水桶中。学习任务2：结合材料分析阿塔卡马沙漠海岸地区浓雾弥漫但却无法形成降水的原因。①充足的水汽②较多的凝结核③水汽遇冷凝结（抬升或者冷暖空气相遇）浓雾弥漫的原因：①地处热带，太平洋水汽蒸发量大②当暖空气经过秘鲁寒流冷水面上时，水汽会遇冷凝结形成海雾。无法形成降水的原因：①副高控制，盛行下沉气流②寒流沿岸下冷上热(逆温），大气稳定。③翻越安第斯山脉的下沉气流，抑制沿海冷湿气流的抬升材料三：沙漠花海2021年10月，中国天文观测基地的工作人员看到有很多沙漠植物的植物的种子在降雨后约两个月突然发芽，遍地野花绽放，呈现“花海”奇观。高温海区低温海区大洋东岸大洋西岸太平洋沃克环流信风对流雨云西东正常年份赤道附近太平洋地区的海气状况材料三：沙漠花海2021年10月，中国天文观测基地的工作人员看到有很多沙漠植物的植物的种子在降雨后约两个月突然发芽，遍地野花绽放，呈现“花海”奇观。学习任务3：“世界干极”的降雨主要与

图的气流和海水运动有关，并据图说明偶发“花海”的原因。（1）太平洋东部海域水温异常升高，导致位于太平洋东部的阿塔卡马沙漠附近盛行上升气流，降水增多。（2）雨水下渗和当地的高温促使沙漠中的种子迅速发芽、生长、开花。B读图4.17，描述赤道附近太平洋中东部与西部海区的海温距平特点。赤道附近太平洋中东部地区升温明显，尤其是东部地区，表层海水水温升高甚至超过5℃。【活动】分许太平洋中东部海水温度变化对气候的影响（课本P74）2.成因：每隔几年,东南信风突然减弱,甚至转为西风，赤道附近太平洋东岸的冷海水上涌现象减弱甚至消失,赤道逆流增强,温暖的海水被输送到东太平洋,南美洲西岸赤道附近海区温度异常升高,从而形成厄尔尼诺现象。厄尔尼诺现象1.概念：赤道附近中东太平洋海面温度异常升温现象。3.影响：①赤道附近的太平洋东部：下沉气流减弱或消失,甚至出现上升气流,气候由干燥少雨变为多雨,引发洪涝灾害。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。气候异常与秘鲁洪水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，数万人受灾学习任务3：分析“沙漠花海”期间秘鲁渔场的变化。（1）厄尔尼诺现象发生时，信封减弱，沿岸上升流减弱，导致海底营养盐类上泛减少，饵料减少，鱼类减少，渔场减产。（2）厄尔尼诺现象发生时，秘鲁沿岸水温异常偏高，使冷水鱼类大量死亡，导致鱼群数量锐减。读图4.17，描述赤道附近太平洋中东部与西部海区的海温距平特点。赤道附近太平洋中东部地区降温明显，表层海水水温降低甚至超过2℃。【活动】分许太平洋中东部海水温度变化对气候的影响1.概念：赤道附近中东太平洋海面温度异常降低现象。2.成因：东南信风加强，将表面被太阳晒热的海水吹向太平洋西部，东部底层海水上泛，致海水变冷，西部海水温度增高。拉尼娜现象影响：①赤道附近的太平洋东部：较正常年份气温下降、降水变少，更加干旱；赤道附近的太平洋西部：气温上升、降水变多，甚至发生洪涝灾害。重难点突破--厄尔尼诺、拉尼娜对中国产生的影响3.运用海气相互作用的基本原理，分析厄尔尼诺、拉尼娜现象发生时对中国的影响。使冬季风变弱，出现暖冬现象夏季使我国夏季风变弱，东部季风区雨季来得迟去得早、雨季变短，可能出现南涝北旱的现象我国夏季台风数量变少秋季我国东部降水南多北少，易使北方夏秋连旱。

赤道附近大洋西侧水温偏低对流较弱，且台风路径偏东（因为西太平洋副热带高压脊变得比正常年份偏南）厄尔尼诺对中国的影响：3.运用海气相互作用的基本原理，分析厄尔尼诺、拉尼娜现象发生时对中国的影响。拉尼娜对中国的影响：①使我国夏季风变强，东部季风区雨季来得早去得迟、雨季变长，可能出现南旱北涝的现象。②冬季风变强，冬季较正常年份更冷（冷冬），常发生雪灾、牲畜冻死,破坏交通、电力等基础设施。③热带气旋、台风增多，即在西北太平洋生成和登陆我国的热带气旋增多。④我国东北春夏易出现干旱，气温偏高。重难点突破--厄尔尼诺、拉尼娜对中国产生的影响南极威德尔海出现的巨型鲸鱼状冰间湖印度洋偶极子2019年末澳洲大火连烧4月，5亿动物惨死，1/3考拉丧生！2023年，考拉的生存危机？！【课堂情境探究】

印度洋偶极子（IOD）是指印度洋西部和东部海表温度差，通过海气耦合作用，可对印度洋周围地区的气候和环境产生重要影响。简单类比，可以把I0D看作是印度洋的厄尔尼诺—拉尼娜现象。当正IOD事件发生（IOD指数为正值）时，西印度洋海温偏高，东印度洋海温偏低。图1示意2015年7月至2020年1月IOD指数情况。图2示意正常年份北半球夏季赤道印度洋上空的大气环流。(1)简述印度洋偶极子指数夏秋季的主要变化特点。（4分）整体上从夏季到秋季IOD指数波动上升，秋季达到最大

【课堂情境探究】

印度洋偶极子（IOD）是指印度洋西部和东部海表温度差，通过海气耦合作用，可对印度洋周围地区的气候和环境产生重要影响。简单类比，可以把I0D看作是印度洋的厄尔尼诺—拉尼娜现象。当正IOD事件发生（IOD指数为正值）时，西印度洋海温偏高，东印度洋海温偏低。图1示意2015年7月至2020年1月IOD指数情况。图2示意正常年份北半球夏季赤道印度洋上空的大气环流。(2)推测2019年7月－2020年1月印度洋西部和东部的大气环流状况。（6分）IOD指数为正值，西印度洋海温偏高，气流上升；印度洋东部海温偏低，气流下沉；近海面，气流由东部流向西部；高空，气流从西部流向东部。【课堂情境探究】

印度洋偶极子（IOD）是指印度洋西部和东部海表温度差，通过海气耦合作用，可对印度洋周围地区的气候和环境产生重要影响。简单类比，可以把I0D看作是印度洋的厄尔尼诺—拉尼娜现象。当正IOD事件发生（IOD指数为正值）时，西印度洋海温偏