海-气相互作用湘教版（2019）高中地理选择性必修一

海-气相互作用2022年强台风“梅花”气象卫星影像登陆前的小故事：9月12日凌晨到上午，强台风梅花踩中了前超强台风轩岚诺留下的“冷水坑”，强度大幅减弱，退回台风强度。不过随后，梅花稍稍加快脚步，来到日本暖流上空后，结构和强度就明显恢复，重回强台风强度。为什么海水的水温对台风的强度有如此大的影响？这与我们今天的主题关系吗？通过台风来学习“海-气相互作用”本课主要内容：1.什么是海-气相互作用？2.海-气相互作用是如何实现的？3.海-气相互作用对全球水热平衡的意义4.海-气相互作用异常的影响1.什么是海-气相互作用？海-气相互作用是指海洋与大气间物质、能量持续交换的相互影响过程。台风“梅花”获编地点移动路径2.海-气相互作用是如何实现的？探访台风“梅花“的诞生地2022年9月海水水温遥感影像高海温对台风“梅花”的诞生有何影响？活动1：从热力作用的角度分析台风的形成过程海洋水温达到26℃以上海水加热底层大气，气流上升海洋表面形成低压海水蒸发，水汽凝结，释放潜热，加剧上升太阳辐射活动1：从热力作用的角度分析台风的形成过程海洋低压形成后，吸引周边空气携带水汽进入，上升过程中加剧潜热释放，台风势力加强洋面水温高气温高气流上升形成低压水汽蒸发多水汽上升冷凝潜热释放上升加强伴随上升加热大气强化低压增强上升增强吸引外界水汽进入凝结水汽更多潜热释放更多…………活动2：归纳台风的形成流程，思考海洋和大气之间的物质和能量是如何流动的活动2：归纳台风的形成流程，思考海洋和大气之间的物质和能量是如何流动的物质流：海洋大气海水蒸发降水能量流：海洋大气海洋辐射水汽潜热风大气辐射海洋与大气之间的物质交换除了水汽之外，还存在着二氧化碳及固态物质的交换再看材料：9月12日凌晨到上午，强台风梅花踩中了前超强台风轩岚诺留下的“冷水坑”（海水温度相对偏低），强度大幅减弱，退回台风强度。不过随后，梅花稍稍加快脚步，来到日本暖流上空后，结构和强度就明显恢复，重回强台风强度。利用海-气相互作用解释台风遇到“冷水坑”减弱的原因海水水温低海洋辐射减少上升减弱水汽蒸发减少潜热输送减少中心气压升高台风减弱水平气压梯度减小继续思考：夏季为何台风数量较多，较为活跃？夏季，热带海区水温高，向大气输送热量多，有利于台风的生成减弱前减弱后台风“梅花”遥感影像图在更宏观的尺度上，海洋、大气之间的物质和能量交换是如何体现的？活动3：海洋的表面积占地球的71%，读8月份世界海洋表层水温分布图，思考海洋温度分布的空间差异导致了大气的什么变化？不同纬度间海水的温度差异是地球气压带、风带形成的基础低纬海区水温高高纬海区水温低气流上升，近地面形成低压气流下沉，近地面形成高压气流从高压流向低压在更宏观的尺度上，海洋、大气之间的物质和能量交换是如何体现的？活动4：类推海洋水温与陆地地表温度之间的温度差异，又使得大气运动发生了什么样的变化？海陆之间的温差是季风环流形成的基础完善能量流：海洋大气海洋辐射潜热形成台风、雨、雾等天气现象海洋大气海水温度纬度差异①②海陆温度差异气压带、风带及季风的形成活动5：反过来说，大气的运动对海洋又有什么样的影响？海洋大气风洋流、波浪等海水运动大气不同气压带、风带的控制和影响海洋影响表层水温③④活动5重读材料：9月12日凌晨到上午，强台风梅花踩中了前超强台风轩岚诺留下的“冷水坑”（海水温度相对偏低），强度大幅减弱，退回台风强度。不过随后，梅花稍稍加快脚步，来到日本暖流上空后，结构和强度就明显恢复，重回强台风强度。问题1：为何台风运动会导致海水水温降低？3.海-气相互作用对全球热量平衡的意义台风风力强盛台风运动促进了中上层海水之间的热量交换风浪大，搅动海水下层较冷海水上泛表面台风停留时间长阴雨天削弱了太阳辐射海水温度降低进一步思考：除了台风，还有什么风有利于上下层海水的热量交换？在离岸风盛行的海区，风将海水吹离海岸，底层海水上泛，重回表层受热活动6：阅读“梅花”台风路径示意图，思考台风除了实现海洋中上层的热量交换，还实现了哪些层面的交换？低纬度热带海区中高纬度地区台风“梅花”获编地点移动路径低纬度海区辐射能、潜热中纬度2022年西北太平洋生成台风路径示意图读北半球海洋热量收支随纬度变化分布图，可以发现纬度低于30°N，热量收入多于支出；纬度高于30°N，热量收入则少于支出，且在极地差值达到最大。想一想，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？活动7：除了台风，还有哪些形式可以促进热量平衡？低纬中纬大洋环流高纬大气环流（三圈环流、季风）3.海-气相互作用对全球水量平衡的意义全球水量收支表区域多年平均蒸发量/千米3多年平均降水量/千米3多年平均径流量/千米3海洋505000458000-47000陆地外流区域6300011000047000陆地内流区域90009000-全球577000577000-海洋多年平均蒸发量占全球87.5%陆地多年平均蒸发量占全球11%海洋的水汽占了绝对的主导在陆地外流区：多年平均蒸发量＜多年平均降水量亏欠的水分由海洋蒸发的水汽补充来自海洋的水汽输送促进了陆地水循环的生生不息对比台风的移动路径图和降水量预报图，梅花台风的移动，为我国东部沿海地区带来了大量的降水，缓解了2022年东南沿海地区的干旱2022年9月12-15日降水预报台风梅花路径示意及预报4.海-气相互作用异常的影响2022年，受副热带高压偏强偏大和拉尼娜现象等影响，我国平均气温偏高，全年相继发生年初珠江流域冬春连旱、4－6月黄淮海和西北地区春夏旱、长江流域罕见夏秋冬连旱。2022年，西北太平洋和南海共有25个台风生成，与常年基本持平，其中4个登陆我国，较常年偏少。加剧了我国东南沿海的旱情。副热带高压为什么偏强偏大？什么是拉尼娜？为何在它们影响下登陆我国的台风偏少？我们需要从更大的尺度去了解海-气相互作用在异常条件下对我国乃至全球气候的影响正常年份的南太平洋大气环流形势赤道赤道地区太平洋东西岸纬向环流西东寒冷的水温暖的水澳大利亚雨林南美秘鲁沿海沙漠沃克环流秘鲁渔场拉尼娜年份的大气环流形势会如何变化？东南信风增强东岸海水上泛加强上空大气下沉加剧东西岸气压梯度变大暖水集中于西岸西岸大气上升加强更加湿润更加干旱沃克环流强化渔场增产2022年5月海水水温距平遥感影像遥感资料来源：国家气候中心厄尔尼诺年份大气环流形势会如何变化？东南信风减弱东岸海水上泛停止上空大气转为上升东西岸气压梯度变小暖水东移西岸大气上升减弱发生旱灾暴雨成灾渔业减产沃克环流反转沙漠鲜花盛开2023年5月海水水温距平遥感影像遥感资料来源：国家气候中心副热带高压赤道低压拉尼娜年份的对全球的影响，以我国为例为何在2022年我国长江流域旱灾较为严重，台风登陆偏少？东南信风增强暖水堆积于西太平洋西太平洋赤道低压增强西太平洋副热带高压增强我国夏季风增强副热带高压位置异常我国南方：夏温偏高，干旱少雨我国北方：夏温偏低，较为湿润台风强度、路径异常东南信风地图出自《地理选择性必修1》，

中国地图出版社，沪教版，第99页图中气压带位置仅做参考，不代表当时真实位置副热带高压赤道低压厄尔尼诺年份的对全球的影响，以我国为例东南信风减弱西太平洋暖水减少西太平洋赤道低压减弱西太平洋副热带高压减弱我国夏季风减弱副热带高压位置异常台风强度、路径异常我国南方：夏温偏低，多雨洪涝我国北方：夏温偏高，少雨干旱地图出自《地理选择性必修1