第四章问题研究能否利用南极冰山解决沙特阿拉伯的缺水问题学案

第第页第四章问题研究能否利用南极冰山解决沙特阿拉伯的缺水问题整理：张战鹏组长：张战鹏审批：刘校长时间：2022.10.22【教学目标】1.了解南极冰山的基本情况。2.了解沙特阿拉伯的淡水资源短缺现状。3.结合图文资料,根据洋流和风向设计将冰山运往沙特阿拉伯的最佳路线。4.结合资料,分析冰山运输过程中需要解决的技术问题。5.结合资料,反思大规模利用南极冰山可能带来的环境问题。分析运输过程中需要解决的技术问题。收集资料,了解南极冰山的基本情况。分析运输过程中需要解决的技术问题。收集资料,了解南极冰山的基本情况。反思大规模利用南极冰山可能带来的环境问题反思大规模利用南极冰山可能带来的环境问题根据洋流和风向,设计将冰山运往沙特阿拉伯的最佳线路。根据洋流和风向,设计将冰山运往沙特阿拉伯的最佳线路。了解沙特阿拉伯的淡水资源短缺现状。了解沙特阿拉伯的淡水资源短缺现状。【知识拓展】资料1联合国教科文组织国际淡水年特使谈沙特阿拉伯的淡水资源特使说：由于我本人来自一个没有常年流淌的河流且降水稀少的沙漠王国——沙特阿拉伯，所以我非常清楚淡水的价值。不久前，这里的人们还习惯于传统的生活方式，本能地适应水资源短缺的环境，有多少水，就用多少水。现在，现代化的生活方式使人们对水资源的需求量越来越大，与世界上许多国家一样，沙特阿拉伯正经受着水资源短缺的严峻考验。人口增长、工农业发展和城镇化过程使用水量不断上升，已超过了当地有限水资源的负荷。是的，我们利用宝贵的地下水灌溉小麦、大麦、番茄和瓜果并养殖家禽。但是，我们的地下水水位也在不断地下降。【资料分析】1.沙特阿拉伯水资源短缺的原因有哪些？(1)位于北回归线附近,受副热带高压带控制,盛行下沉气流,不易成云致雨。(2)得不到湿润的西南风的润泽,受干燥的东北信风影响较多,无水汽来源,少雨。(3)伸入陆地的红海和波斯湾面积小,对气候的调节作用微弱。(4)人口增长、工农业发展和城镇化进程使用水量不断上升。2.你认为沙特可以采取哪些措施解决缺水问题，这些措施有何局限性？(1)海水淡化:成本较高,技术难度大且供应量有限。(2)人工降雨:空气干燥,成云致雨的机会少,不符合人工降雨的要求。(3)植树造林:环境恶劣,不利于植物的成活,与原有的生态环境不相协调。(4)开采地下水:长期开采地下水会导致地下水资源枯竭和地面塌陷等问题。(5)跨流域调水:整个西亚地区的水资源都相当紧张,且不同国家之间存在利益纷争,“近水”难救急。(6)节约用水:现代化生活方式、人口增长、工农业发展和城镇化进程促使用水量不断上升,节约用水不能从根本上解决问题。资料2南极冰山的形成南极大陆的冰盖呈盾形，中部高，四周低，冰体向四周辐射状挤压流动，冰盖边缘往往伸出巨大的冰舌。冰舌断裂后入海，形成巨大的冰山。据统计，南极附近海上的冰山，约有21.8万座。最大的冰山长335千米，宽97千米，水面以上高度为130米，宛如一座冰岛。【资料分析】南极地区的年降水量只有55毫米，为什么会储藏着如此丰富的淡水资源？南极地区降水量并不丰富,因为南极地区终年受极地高压控制,盛行下沉气流,所以降水稀少,但因终年严寒,降水多以固体形式存在,而且不易融化,终年积累,形成厚厚的冰川。【南极地区】南极洲面积为1400万平方千米,95%以上的地方常年被冰雪覆盖，形成了巨大而厚实的冰盖。冰盖平均厚度达2450米,冰雪总量约2700万立方千米,占全球冰雪总量的90%以上,占全世界可用淡水的72%。有人估算,这里的淡水资源可供全球使用7500年。因此,南极洲是人类最大的淡水资源库,而且很少受到污染,水质极好。【执行任务】假如目前在南纬65〫04′，东经75〫45´处有一座巨大的冰山，经测算其重约10亿吨。计算将其运往沙特阿拉伯，如果到达时能保留冰山的45%，就能解决当地一年的水资源短缺问题。那么，在运往冰山之前你认为必须解决的技术问题有哪些？如果这些技术问题都能够得到圆满的解决，你会选择一年中的什么季节和一条什么样的航线来运送这座冰山？1.设想运输方式：（1）.切割后装船运输（2）.加热后用管道运输（3）.切割后用船拖曳小冰山2.在运输冰山之前必须解决哪些技术问题？冰川具有体积大、重量大、易融化的特点。主要考虑动力和冰川消融问题。需要有重吨位且机动性能好的装载工具和高效的防融技术及更好的破冰技术。如拖曳时的固着物（可像冰块内钻洞、插钢钎再浇水冻住）、减缓融化速度（可考虑附膜）、防中途碎裂解体等等。3.如果这些技术问题都能够得到圆满的解决，你会选择一年中的什么季节和一条什么样的航线来运送这座冰山？在运输过程中可以利用哪些洋流（季节、线路）？评价两条航线优缺点。方案1：北半球夏季。沿西澳大利亚寒流起运，向北至南赤道暖流入口处变道转向西北，临近非洲海岸再顺索马里寒流进入波斯湾。方案2：北半球冬季。沿西澳大利亚寒流起运，向北至南赤道暖流，顺季风洋流进入波斯湾。评价：方案1：北半球的夏季（南半球冬季）一方面可以相对减少冰川的融化（航线大部分在南半球），另一方面达到沙特西部可以顺地势（西高东低）引水，扩大了受益范围。但路程较长。方案2：航线短，全程也以可顺流，但选择了南半球的夏季，冰川消融很大。【分析反思】假如我们大量地将南极的冰山运往热带沙漠地区，以解决那里的淡水资源短缺问题，将会对全球的环境产生哪些影响？●影响水循环和水平衡,南极的地表水会减少。●极冰大量运到低纬度地区利用,再经地表径流输送进入海洋,加上运输过程中冰山的融化,会加剧海平面上升。●南极冰川融化,企鹅等生物失去家园,难以生存。●破坏全球热量平衡,低纬度地区因为极冰的融化而吸收大量的热量。小结：加速极冰融化，导致海平面上升，淹没沿海低地；2.破坏全球水平衡；3.破坏全球热量平衡，影响全球大气环流；4.破坏极地生物栖息地，破坏生物多样性；5.存在生物入侵沙特的隐患；6.加速全球变暖；7.存在远古病毒传播的可能【课堂练习】1.阅读材料,完成下列各题。材料一沙特阿拉伯全年平均降水量不到100毫米,主要雨季是11月至次年4月。沙特阿拉伯在90年前已经开始淡化海水,现产能居世界首位。材料二图1为沙特阿拉伯略图,图2为该国海水淡化流程示意图。材料三沙特阿拉伯主粮为小麦,20世纪80年代前是小麦进口大国。80年代后产量逐渐增加,1992年产量达到410万吨,成为世界十大小麦出口国之一。但是,沙特阿拉伯政府决定从2016年开始全面禁止小麦种植。(1)从气候角度简析沙特阿拉伯水资源的主要特征。(2)分析沙特阿拉伯从小麦进口大国转变为小麦出口大国的主要原因。(3)指出沙特阿拉伯政府全面禁止小麦种植的原因。(4)简述沙特阿拉伯海水淡化对海洋生物的危害。解析:第(1)题,“全年平均降水量不到100毫米”,可知全年干旱少雨,导致当地地表水缺乏;“主要雨季是11月至次年4月”,此时降水多,地表水增加,下渗后,可更新的地下水相应也增加;由图可知,当地地下水丰富。第(2)题,沙特阿拉伯属于热带沙漠气候,气候干旱,降水少,成为小麦出口大国的主要原因是大力开采地下水,增加耕地面积,提高技术水平,增加小麦产量。第(3)题,考查自然地理环境的整体性。大量开采地下水会造成一系列的环境问题,如地下水枯竭,地表下陷。沙特阿拉伯气候干旱,大量灌溉会引起土地盐碱化;沿海地区地表下陷会引起海水入侵。第(4)题,从图中可以看出海水淡化中的高压泵吸水可能导致海洋生物死亡;杀菌灭藻会杀死海洋微生物;排出的浓盐水和废水会影响海洋生态环境。答案:(1)全年干旱少雨;降水少,地表水少;地下水丰富;11月至次年4月,降水多,地表水和可更新地下水多。(2)大力开发地下水资源;增加耕地面积;提高技术水平,小麦产量大幅度提高。(3)地下水资源枯竭(水资源枯竭)、土地盐碱化、地表下陷、海水入侵等。(4)浓盐水和废水排放影响海洋生态环境;高压泵吸水使海洋生物死亡(含被卡死的生物和被吸入致死的小型生物);杀菌灭藻杀死海洋微生物。2.阅读图文材料,完成下列各题。材料一提到沙特阿拉伯,人们首先会想到盛产石油和沙漠面积大。正是这两个特点构成了沙特阿拉伯农业发展的有利和不利因素。沙特阿拉伯面积约225万平方千米,境内沙漠广布,无河流分布,地下水丰富地区形成绿洲。2013年人均GDP已达24847美元,城市用水主要来自海水淡化(加热蒸馏海水)。材料二沙特阿拉伯城市和资源分布图。材料三2013年以前沙特阿拉伯人在沙漠中发展种植业主要采用中心支轴式喷灌系统,即用一个很长的金属喷水管,以一点为圆心,旋转喷灌。如下图所示。(1)分析沙特阿拉伯缺乏河流发育的自然原因。(2)分析沙特阿拉伯发展海水淡化工业的有利条件。(3)说出沙特阿拉伯人这种农业灌溉方式在水资源利用上存在的问题。(4)试从“水”和“地”两方面谈谈沙特阿拉伯政府应采取哪些措施促进农业可持续发展?解析:第(1)题,沙特阿拉伯受东北信风或副热带高压控制,降水少;纬度低,气温高,多大风,水分蒸发旺盛;沙漠广布,利于地表水下渗,所以缺乏河流发育。第(2)题,沙特阿拉伯发展海水淡化工业的有利条件包括临海,海水资源丰富;太阳能、油气资源丰富,为海水淡化提供能源;经济发达,提供资金、技术支持。第(3)题,沙特阿拉伯发展种植业主要采用中心支轴式喷灌系统,存在的问题是水资源利用率低,水资源浪费较多;区域内降水少,过度开采地下水,易造成水资源枯竭,引起土壤次生盐渍化。第(4)题,从“水”方面分析,政策应兴修水利,发展节水农业;培育和引种耐旱作物,减轻水资源短缺的压力。从“地”方面分析,应鼓励开垦荒地,开辟国外农业基地;开展土地培肥,提高农业生产技术。答案:(1)受东北信风(或副热带高压)控制,降水少;纬度低,气温高,多大风,水分蒸发旺盛;沙漠广布,利于地表水下渗。(2)临海,海水资源丰富;太阳能、油气资源丰富,为海水淡化提供能源;经济发达,提供资金、技术支持。(3)水资源利用率低(水资源浪费);过度开采地下水造成水资源枯竭;引起土壤次生盐渍化。(4)“水”方面:兴修水利;发展节水农业;培育和引种耐旱作物。“地”方面:开垦荒地(开辟国外农业基地);开展土地培肥。3.阅读图文材料回答下列问题。材料一：沙特阿拉伯是一个没有常年流淌的河流、小溪和湖泊、降雨稀少的沙漠王国，淡水资源十分短缺，并且现在对水资源的需求量越来越大。下图为阿拉伯半岛图。材料二：南极地区的淡水占了世界可用淡水的72%，这些淡水可供全球使用7500年。据有关资料，漂浮在南大洋的冰山总量约21.8万座，如果把这些冰山的10%拖运到干旱地区，也足以浇灌1000万公顷农田，或者供应5亿人口的用水。沙特阿拉伯淡水资源短缺的原因是什么？沙特阿拉伯大量开发利用的水资源主要是_______。还可以采取哪些措施解决当地水资源不足的问题？为什么南极地区降水稀少（不足55毫米），却有全球最丰富的淡水资源呢？能否将南极的冰山运往沙特阿拉伯以解决其水资源不足的问题？请说明理由。答案：1.沙特阿拉伯常年受副热带高气压带