高中地理·选择性必修一：探寻洋面上的“无形推手”-解密海-气环流密码与人类命运（2026届高考一轮深度复习讲义）

高中地理·选择性必修一：探寻洋面上的“无形推手”——解密海-气环流密码与人类命运（2026届高考一轮深度复习讲义）

一、考情解码与素养导向（一）课程标准溯源与核心指向根据《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》及2025年日常修订版的精神，本部分内容要求学生“运用图表，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”。这一要求属于地球上的水章节中综合思维层级最高、跨学科融合特征最显著的内容之一，也是选择性必修一的核心主干知识。（二）近三年高考考情全景分析从2023年至2025年的全国各套高考试卷来看，海—气相互作用的考查呈现出逐年升温的鲜明态势。统计表明，这一内容在2023年出现于重庆卷（第15题）、河北卷（第10-11题）和北京卷（第5-6题），2024年进一步扩展至浙江1月选考（第24-25题）、贵州卷（第9-11题）和天津卷（第3-4题），2025年则涉及安徽卷（第14题、第19题第2问）、浙江1月选考（第24-25题）、河北卷（第10-11题）和北京卷（第第5-6题），呈现出考查频次增加、题型多样的明显趋势。尤其值得关注的是，2025年浙江高考首考首次在大题中考查海气相互作用这一新课标新增内容，题目结合嵊泗的地理位置特点，要求学生综合运用海气相互作用、锋面活动等核心原理进行分析，充分体现了“素养立意、情境载体”的命题导向。山东省在2025年高考地理一轮复习备考研讨会上，烟台二中孙帅华老师专门围绕第18题“海—气相互作用”展开深度分析，从知识理解到能力构建分享了系统备考策略，这标志着该方法已经成为高考地理备考的重点和难点。（三）命题趋势与前瞻预判基于对2023-2025年全国卷及各省市卷型的深度剖析，本专题在2026届高考中的命题趋势可归纳为以下四大方向。其一，情境化命题成为主流，试题不再直接考查概念记忆，而是以真实的地理事件（如秘鲁洪水、印度尼西亚森林大火、澳大利亚干旱等）或科研发现（如海洋热浪、ENSO预测模型前沿）为载体，引导学生在真实情境中运用原理解释现象。其二，图表分析能力考查比重持续加大，沃克环流示意图、海温距平分布图、潜热释放纬度分布图等图像资料的判读与信息提取成为高频考点。其三，区域认知与综合思维深度融合，试题往往要求考生结合特定的地理位置（如赤道太平洋东岸与西岸、秘鲁沿海等），分析海气相互作用的区域差异及其对气候的复杂影响。其四，联系全球气候变化热点成为新趋势，厄尔尼诺与拉尼娜现象对极端天气的影响、海洋热含量变化与全球增温的关系等前沿议题频频进入命题视野。（四）核心素养对接与层级目标【核心素养】综合思维是贯穿本专题的首要素养，要求学生能够从海与气两个圈层相互作用的视角，综合分析和解释全球水热平衡机制以及环流异常对气候的影响，构建“海洋-大气-陆地”联动的系统思维框架。区域认知素养要求学生能够准确判断赤道太平洋东西两岸、秘鲁沿海、印度尼西亚等关键区域在正常年份与异常年份的气候特征差异，形成空间定位与区域特征分析的敏锐意识。人地协调观素养要求学生关注厄尔尼诺、拉尼娜现象对人类生产生活（如渔业、农业、防灾减灾）带来的深刻影响，思考人类如何适应和应对自然变率与气候变化带来的挑战。地理实践力素养则体现在对温盐环流图、沃克环流模式图、海温距平等值线图的绘制与判读能力上，以及在模拟实验或资料分析中探究海气相互作用的实证能力。在学业质量水平层级上，本专题要求学生达到水平3至水平4的要求：能够运用图表和资料，分析海气相互作用对全球水热平衡的调节机制，能够解释ENSO现象的产生原因及其对全球气候和人类活动的复杂影响，并能够在新的真实情境中迁移应用这些原理进行综合分析。二、必备知识体系化梳理（一）海—气相互作用的概念界定与核心特征【基础】海—气相互作用是指海洋与大气之间相互影响、相互制约、相互适应的复杂物理过程。具体而言，这是指在海洋与大气交界面（即海面）上发生的动量、热量和物质的持续交换过程，以及这些交换过程对大气和海洋各种物理特性的深刻影响。海洋通过蒸发作用向大气输送水汽和潜热，通过长波辐射和感热交换向大气提供能量；大气则通过风应力向海洋输送动量，驱动表层海水的运动，并通过降水和辐射变化影响海水的温度、盐度和密度结构。【重要】海—气相互作用的突出特征主要表现在以下四个层面。其一，交换界面广阔，海洋覆盖了地球表面约71%的面积，是全球最大尺度的下垫面，为海气交换提供了极其广阔的接触界面。其二，交换通量巨大，每年从海洋表面蒸发进入大气的水汽总量约为4.3×10^5km³，占大气中水汽来源的87.5%以上，这些水汽凝结时释放的潜热是驱动大气环流的重要能量来源。其三，交换过程具有高度的非线性和反馈机制，海气之间的耦合关系往往呈现出正反馈或负反馈的复杂特性，导致气候系统对外部强迫的响应具有高度的非线性和不可预测性。其四，时间尺度多样，从日变化、季节变化到年际变化甚至更长时间尺度的气候变化，海气相互作用在不同时间尺度上都发挥着关键作用。（二）海—气之间的水分交换过程【基础】海洋是大气中水汽的最主要来源地。在太阳辐射的作用下，海洋表层水分子的动能增加，当动能超过分子间引力时，水分子便脱离液面进入大气，这一过程称为蒸发。海洋每年通过蒸发向大气提供约4.3×10^5km³的水汽，其中约87.5%的水汽直接来源于海洋表层，其余部分来源于陆地的蒸发和植物蒸腾。蒸发速率主要取决于以下四个因素。其一，海面温度是决定蒸发速率的首要因素，水温每升高1°C，饱和水汽压约增加6%至7%，蒸发潜力相应提升。其二，海面上的风速直接影响水汽的垂直输送效率，风速越大，水汽越容易被带离海面，蒸发速率越快。其三，空气的湿度状况决定了蒸发能否持续进行，当近海面空气接近饱和时，蒸发速率显著下降。其四，大气稳定度影响垂直湍流交换的强度，不稳定层结有利于水汽向上输送。进入大气的水汽随大气环流输送到不同地区，在适当的条件下发生凝结，形成云和降水，最终以降水的形式返回海洋和陆地。据估算，全球海洋上空的年降水量约为3.8×10^5km³，而陆地降水约为1.1×10^5km³。值得注意的是，海洋的蒸发量大于降水量，而陆地的降水量大于蒸发量，这种不平衡正是通过大气环流将海洋上空的水汽输送到陆地上空来实现的。若海洋蒸发量减少，输送到陆地上的水汽相应减少，陆地降水量就会下降，陆地水资源总量减少，干旱风险上升。（三）海—气之间的热量交换机制【重要】海—气之间的热量交换主要通过三种途径实现：潜热输送、感热输送和长波辐射交换。潜热输送是最主要的热量交换方式。当海水蒸发时，水分子从液态转变为气态需要吸收大量的热，这部分热量被“潜藏”在水汽之中，称为潜热。每蒸发1克水需要吸收约2.5×10^3焦耳的潜热，这些热量来自海洋表层水体，导致海水温度略有下降。当水汽在大气中凝结成云和降水时，潜热被释放出来，加热周围的大气。因此，潜热输送的本质是将海洋吸收的太阳辐射能以水汽为载体输送给大气，是全球能量输送的重要通道。据估算，热带海洋上空的潜热释放量可达每平方米每年数百瓦特，是全球大气运动最直接的热能来源。感热输送是指海气之间通过分子热传导和湍流交换进行的直接热量交换。当海面温度与近海面气温存在温差时，热量就会通过感热通量从高温一侧向低温一侧输送。在低纬度地区，海温通常高于气温，感热从海洋输向大气；在中高纬度的一些海域，冬季气温可能低于海温，但温差绝对值较小，感热通量相对有限。长波辐射交换是海洋与大气之间热量交换的另一种重要形式。海洋表面作为一个黑体辐射体，不断向外发射长波辐射，其中大部分被大气中的水汽、二氧化碳和云层吸收，加热大气。同时，大气也向海洋表面发射长波辐射，称为大气逆辐射，这部分辐射部分被海洋吸收。长波辐射的净交换量取决于海面温度和大气的温度、湿度及云量状况。（四）海洋对大气的作用【重要】海洋对大气的作用体现在多个维度，其中最关键的是海洋作为大气主要热源和水汽源的功能。第一，海洋通过长波辐射和潜热等方式向大气提供能量。海洋吸收了到达地球表面太阳辐射的绝大部分——约85%的太阳辐射能被海洋吸收，储存于海洋表层水体之中。这部分能量以潜热、感热和长波辐射的形式源源不断地输送给大气，为大气环流提供持续的能量来源。正因为海洋的巨大热容量和蓄热能力，热带海洋成为驱动哈得来环流、沃克环流等全球性大气环流系统的根本引擎。第二，海洋通过蒸发作用向大气提供水汽。海面蒸发是大气中水汽的最主要输入途径，尤其是在热带洋面，高温高湿的环境使得蒸发极为旺盛。这些水汽随信风带和季风环流被输送到全球各地，成为全球降水的主要来源。可以说，没有海洋的蒸发供水，陆地上的生命就难以维系。第三，海洋对气候具有显著的调节作用。由于水的比热容远大于陆地（约4倍），海洋在吸收和释放热量方面表现出极强的缓冲能力。夏季，海洋升温缓慢，抑制了极端高温的出现；冬季，海洋降温缓慢，缓解了严寒程度。沿海地区的气温年较差和日较差均明显小于内陆地区，这正是海洋调节作用的直接体现。具体而言，北半球陆地最低温出现在1月，而海洋出现在2月；最高温陆地出现在7月，海洋出现在8月，这种滞后效应充分反映了海洋热容量的缓冲效果。第四，海洋对大气中的二氧化碳浓度具有重要调节作用。海洋中溶解的CO₂含量约为大气中CO₂含量的数十倍，海洋通过海气界面的气体交换和海洋生物的光合作用，吸收和储存了大量的碳。海洋浮游植物通过光合作用，向大气提供了约40%的再生氧气，同时在固碳过程中吸收了大量的CO₂，对缓解全球变暖具有不可替代的作用。这便是“海洋碳汇”和“蓝碳”概念的科学基础。（五）大气对海洋的作用【基础】大气对海洋的作用主要体现在动量输送、热量辐射和物质输入三个方面。动量输送是大气影响海洋最直接的方式。风应力即风对海面施加的切应力，是驱动表层海水运动的主要动力。信风带、西风带等行星风系的风应力驱动了全球表层洋流系统，如赤道流、副热带环流等。同时，风应力的辐合辐散还会引起海水在垂直方向上的运动，例如在赤道地区，信风的辐散导致了上升流的发生，将富含营养盐的深层冷水带到表层，形成秘鲁渔场等重要渔场。热量辐射方面，大气通过长波辐射（大气逆辐射）向海洋输送热量。云层和水汽对大气的长波辐射有吸收和重新发射的作用，使得大部分大气逆辐射被海洋吸收，减少了海洋在夜间的热量损失。云量多的海域，夜间降温幅度较小，海温日较差较小。物质输入方面，大气通过降水向海洋输送淡水，影响海水的盐度和密度，进而影响海洋的温盐环流。此外，大气中的沙尘（如来自撒哈拉沙漠的矿物粉尘）沉降到海洋中，为海洋浮游植物提供了铁等微量营养元素，在一定程度上调控着海洋初级生产力。（六）海—气相互作用对全球水热平衡的调节机制【高频考点】地球表面的热量和水分分布极不均匀：低纬度地区接受的太阳辐射量远大于支出的长波辐射量，存在净辐射盈余；而高纬度地区则相反，净辐射亏损。如果没有有效的热量输送机制，低纬度地区将持续升温，高纬度地区将持续降温，然而地球气候保持了相对稳定的格局，这得益于大气环流和大洋环流共同承担的热量和水分的纬向输送。大气环流通过哈得来环流、费雷尔环流和极地环流，将低纬度盈余的热量向高纬度输送。其中，哈得来环流最为关键：赤道地区空气受热上升，在高空向极地流动，在副热带地区下沉，下沉气流在低空又向赤道回流。在这个过程中，潜热和感热被大量从赤道地区向副热带和高纬度地区输送。据估算，大气环流承担了约三分之二的热量经向输送任务。大洋环流则承担了剩余约三分之一的热量输送。温盐环流（亦称全球大洋输送带）是一个由温度和盐度差异驱动的全球性深层环流系统。在北大西洋，高温高盐的湾流北上过程中不断蒸发散热，海水密度增大，在格陵兰以南下沉形成北大西洋深层水，随后在深海向南输送，绕过非洲南端进入印度洋和太平洋，最终在太平洋和印度洋上升，形成闭合的环流圈。这个缓慢但巨大的环流系统对全球热量的再分配起着至关重要的作用。海—气相互作用正是通过大气环流和大洋环流的协同耦合，实现了水分和热量在不同纬度和不同地区之间的高效输送，维持了地球水热平衡的整体稳定。三、核心概念深度解析（一）沃克环流：热带太平洋的“热力引擎”【核心素养·综合思维】沃克环流是赤道太平洋地区一种典型的东西向热力环流，在全球气候系统中扮演着关键角色。在正常年份，赤道太平洋的海温分布呈现“西暖东冷”的基本格局：西太平洋（印度尼西亚群岛及附近海域）表层水温常年维持在28°C以上，被称为“西太平洋暖池”，是地球上表层水温最高的海域之一；而东太平洋（秘鲁和厄瓜多尔沿岸）受秘鲁寒流和上升流的影响，表层水温偏低，一般在20°C至24°C之间，形成所谓的“东太平洋冷舌”。这种东西向的海温差异驱动了强烈的热力环流。西太平洋暖池区海温高，空气受热膨胀上升，形成低压区，水汽在上升过程中凝结释放潜热，进一步加热空气，形成强烈的对流云系和丰沛的降水。上升气流到达对流层顶后向东西两侧扩散，其中向东流动的部分在高空流向东太平洋。在东太平洋冷舌区，海温低，空气冷却收缩下沉，形成高压区。下沉气流在近地面以信风的形式（在赤道太平洋为东南信风和东北信风）向西回流至西太平洋暖池区，这样就构成一个闭合的环流圈，称为沃克环流。沃克环流的强度直接取决于赤道太平洋东西两侧的海温差值。温差越大，环流越强；温差缩小，环流减弱；如果温差反转（即东太平洋海温高于西太平洋），环流方向甚至可能发生逆转。热带太平洋地区的信风系统既是沃克环流的结果（近地面风由东向西），也是维持沃克环流的动力（风应力驱动表层暖水西流，维持西高东低的温跃层坡度）。这种海气耦合的正反馈机制使得沃克环流具有较强的稳定性，但在某些年份会受到扰动，从而触发厄尔尼诺或拉尼娜事件。【拓展延伸】在赤道太平洋地区，沃克环流还与南北向的哈得来环流存在着复杂的相互作用。沃克环流的上升支所在的赤道辐合带（ITCZ）是全球降水最集中的区域之一，其位置和强度的变化直接影响着热带季风的活动和全球降水分布。这也是为什么沃克环流异常会引发全球性气候异常的根本原因。（二）厄尔尼诺现象：东太平洋的“异常暖水事件”【高频考点·核心素养】厄尔尼诺（ElNiño）是西班牙语中“圣婴”的意思，原指南美秘鲁和厄瓜多尔沿岸渔民发现的一种现象：在圣诞节前后，沿岸海域出现反常的暖水，导致渔业减产。现代气象学将厄尔尼诺定义为赤道中东太平洋海域海表温度出现持续性异常增暖的现象，是ENSO（厄尔尼诺-南方涛动）循环中的暖位相。厄尔尼诺的发生机制可以用“信风减弱-暖水回弹-正反馈放大”的三段式过程来阐释。第一步，某种外强迫因素（如热带太平洋的次表层热含量异常积累、大气季节内振荡等）导致赤道太平洋的信风（东南信风和东北信风）异常减弱。第二步，信风减弱减少了风应力对表层暖水的向西驱动作用，西太平洋堆积的暖水在重力作用下向东回流，赤道逆流增强，同时赤道东太平洋的上升流因信风减弱而削弱，秘鲁寒流的冷海水上涌受阻。这些变化共同导致赤道中东太平洋海温开始上升。第三步，海温上升进一步削弱了东西太平洋的海温差，沃克环流的上升支从西太平洋向东太平洋移动，东太平洋的低压和对流活动增强，西太平洋的高压上升，这一变化又会进一步削弱信风，形成强烈的正反馈循环，使得暖水事件持续发展并自我强化。当信风减弱到一定程度时，赤道中东太平洋的海温可能较常年偏高1°C至3°C甚至更多，持续时间可达6至18个月。厄尔尼诺事件的发生具有一定的准周期性。统计显示，厄尔尼诺事件通常每隔2至7年发生一次，每次持续约6至18个月。发生时间多集中在北半球的冬季至次年的春季，这与圣诞节的时间重合，正是“圣婴”名称的由来。从强度来看，厄尔尼诺可分为弱、中等、强和超强四个等级。1997年至1998年发生的超强厄尔尼诺事件和2015年至2016年的强厄尔尼诺事件是20世纪末和21世纪初最为典型的两次强事件。中国科学院大气物理研究所的预测结果显示，2026年发生一次中等强度厄尔尼诺的可能性最大，概率超过70%，而发展为超强厄尔尼诺的概率仅在一成左右，但需要注意春季预报障碍（SpringPredictabilityBarrier）对预测准确性的影响。（三）拉尼娜现象：东太平洋的“异常冷水事件”【高频考点】拉尼娜（LaNiña）是西班牙语中“圣女”的意思，与厄尔尼诺相反，它是指赤道中东太平洋海域海表温度出现持续性异常偏低的现象，是ENSO循环中的冷位相。拉尼娜事件本质上可以看作是反常的“加强版正常状态”：东南信风异常增强，南赤道暖流得到强化，西太平洋暖池进一步“膨胀”，赤道东太平洋的上升流和秘鲁寒流显著增强，冷水范围扩大，东太平洋海温明显偏低。在拉尼娜事件中，赤道太平洋东西海温差较常年偏大，沃克环流异常增强。西太平洋暖池区的上升气流和对流活动比常年更为旺盛，降水异常增多，而东太平洋下沉气流更强，降水更少。这种增强的沃克环流加强了信风，信风又进一步强化了拉尼娜状态，形成稳定的正反馈维持机制。厄尔尼诺与拉尼娜的关系并非简单的对称。统计观测表明，拉尼娜事件通常在强厄尔尼诺事件之后出现，可以看作是气候系统在经历剧烈扰动后的“过冲式补偿”。一次强厄尔尼诺事件往往会向海洋深层释放大量热量，需要后续的拉尼娜事件通过增强的上升流和海洋热量释放来恢复赤道太平洋的热量平衡。因此，厄尔尼诺和拉尼娜共同构成了ENSO循环的两个阶段，两者之间存在密切的因果关联。（四）厄尔尼诺与拉尼娜现象的综合对比【易混点·思维方法】为帮助考生系统掌握二者差异，从六个维度进行对比。从成因来看，厄尔尼诺是由东南信风减弱甚至转为西风所致，而拉尼娜是由东南信风显著增强所致。从沃克环流的变化来看，厄尔尼诺发生时沃克环流减弱甚至发生逆转，东太平洋出现上升气流；拉尼娜发生时沃克环流显著增强，东西温差扩大。从太平洋海温分布来看，厄尔尼诺发生时东太平洋升温、西太平洋降温，东西温差缩小；拉尼娜发生时东太平洋降温、西太平洋升温，东西温差扩大。从太平洋东岸气候来看，厄尔尼诺导致干旱少雨的秘鲁沿岸变为多雨甚至洪涝，拉尼娜则使该地区更加干旱。从太平洋西岸气候来看，厄尔尼诺导致原本高温多雨的印度尼西亚、澳大利亚东北部等地降水减少，出现干旱甚至森林大火，拉尼娜则使这些地区降水进一步增多，洪涝风险上升。从对全球的影响来看，两者都导致全球大气环流异常，但具体影响的区域和方向不同。厄尔尼诺通常与全球均温升高相关，而拉尼娜往往对应全球均温的短暂降低，两者共同构成了地球气候系统年际变率的最大信号。四、ENSO现象对全球气候和人类活动的深刻影响（一）赤道太平洋沿岸的气候反转效应厄尔尼诺事件引发的最直接的气候响应，是赤道太平洋东西两岸降水模式的反转。在正常年份，西太平洋暖池区盛行上升气流，降水充沛，形成热带雨林气候；东太平洋秘鲁沿岸盛行下沉气流，气候干燥少雨，形成热带沙漠气候。厄尔尼诺事件发生时，沃克环流的上升支从西太平洋向东太平洋移动，导致东太平洋秘鲁和厄瓜多尔沿海的干旱区迎来异常丰沛的降水，引发严重洪涝灾害。据纪录，1982至1983年和1997至1998年的超强厄尔尼诺事件期间，秘鲁沿海的降水量达到正常年份的数十倍，河流泛滥，泥石流频发，造成大量人员伤亡和财产损失。与此同时，西太平洋的印度尼西亚、澳大利亚东北部、菲律宾等地则遭遇反常的干旱。上升气流减弱，对流活动受到抑制，晴空增多，蒸发加剧，导致土壤水分快速流失。旱情严重时，印度尼西亚和澳大利亚东北部会发生大范围的森林大火，大片热带雨林和草原被焚毁，生态系统遭受重创，生物多样性显著下降。2019年的厄尔尼诺事件便引发了印度尼西亚跨年度的严重森林火灾，释放了大量温室气体和污染物，对区域空气质量造成了严重威胁。拉尼娜事件的效应则与之相反。西太平洋暖池区的上升气流增强，降水进一步增多，印度尼西亚、澳大利亚北部等地面临洪水威胁；东太平洋沿岸则下沉气流增强，气候更加干燥，干旱加重。（二）秘鲁渔场崩溃与渔业危机【重要·人地协调观】厄尔尼诺事件对秘鲁渔场的影响极为显著，这是海气相互作用与人类经济活动关联最为紧密的案例之一。秘鲁渔场是世界四大渔场之一，其形成的根本原因是秘鲁寒流和沿岸上升流将富含氮、磷等营养盐的深层冷水带到海洋表层，为浮游植物提供了充足的养料，进而支撑了庞大的浮游动物和鱼类种群，尤其是秘鲁鳀鱼。然而，厄尔尼诺事件的发生彻底打乱了这一生态系统的运行。厄尔尼诺发生时，秘鲁寒流势力减弱甚至被暖水取代，上升流被抑制或完全消失。缺乏营养盐补充的表层海水变得“贫瘠”，浮游植物数量锐减，导致食物链底层的崩溃。同时，赤道中东太平洋海温异常升高，冷水性的秘鲁鳀鱼因不适应水温升高而大量死亡或向高纬度迁徙。赖以生存的鸟类因失去食物来源而大量饿死或迁徙他处，鸟粪层（当地重要的天然肥料产业）也随之锐减。据统计，在1982至1983年的超强厄尔尼诺事件中，秘鲁的鳀鱼捕捞量从常态下的每年数百万吨骤降至不足十万吨，渔业几乎崩溃，直接经济损失高达数十亿美元，数万名渔民和渔业工人失业，社会经济遭受重创。拉尼娜事件则有利于秘鲁渔场的恢复和增产。增强的上升流会带来更丰富的营养盐，浮游生物大量繁殖，鱼类资源趋于丰富。但拉尼娜同时也会给其他地区带来负面影响，并非“好”的极端事件。（三）对全球天气气候的区域性影响厄尔尼诺和拉尼娜的影响远不止于赤道太平洋沿岸，它们通过大气遥相关（teleconnection）机制，对全球许多地区的天气气候产生深远影响。所谓大气遥相关，是指热带太平洋海温异常通过激发和调制大气行星波（如罗斯贝波）的传播，对遥远地区的大气环流产生连锁效应的现象。对于中国而言，厄尔尼诺事件的影响主要表现为以下几个方面。第一，厄尔尼诺发生年份的冬季，东亚冬季风强度往往偏弱，冷空气活动减少，华北和东北地区气温偏高，可能形成“暖冬”格局，但准静止锋活动可能增多，增加雾霾天气的出现频率。第二，厄尔尼诺事件影响西太平洋副热带高压的位置和强度，通常导致副热带高压偏强偏西，其西北侧的暖湿气流向我国大陆输送增强，增加了长江中下游及江南地区的降水，容易出现洪涝灾害。第三，厄尔尼诺发生年份，南海和西北太平洋生成和登陆我国的台风数量通常偏少，但已生成的台风往往路径偏南，台风强度相对较强，登陆后可能带来较强的降水。研究显示，厄尔尼诺年登陆我国的台风偏强，且路径偏南，难以北上，对北方地区影响较小。拉尼娜事件对中国气候的影响大致相反。拉尼娜年冬季，东亚冬季风偏强，南方和东部地区气温偏低，出现严寒天气的风险增加，2008年初中国南方大范围的低温雨雪冰冻灾害便与拉尼娜事件密切相关。夏季，西太平洋副热带高压可能偏弱偏东，我国东南沿海降水减少，干旱风险上升，而北方地区降水可能偏多。拉尼娜年西北太平洋台风生成数量通常偏多，且台风的平均强度也较高。除中国外，厄尔尼诺事件还会在其他地区引发典型的气候异常。印度季风往往减弱，印度次大陆夏季降水偏少，干旱风险上升。澳大利亚东北部降水显著减少，极易发生干旱和森林大火。非洲东南部（包括南非、莫桑比克、津巴布韦等）降水偏少，作物减产，粮食安全受到威胁。北美洲的加利福尼亚州和南美洲东南部（包括阿根廷、乌拉圭和巴西东南部）通常降水增多，洪涝风险上升。正是这些跨越大洋和大陆的遥相关效应，使厄尔尼诺成为全球年际气候变率的最大驱动因子。【跨学科链接】厄尔尼诺与拉尼娜现象涉及大气科学、海洋学、生态学和经济学等多个学科领域的交叉融合。掌握其影响机制，有助于理解气候系统各圈层之间的耦合关系，培养跨学科的系统思维。（四）ENSO循环与全球温盐环流的关联ENSO现象是热带太平洋海气耦合系统的产物，但它并非孤立存在，而是与全球大洋环流系统中的温盐环流存在复杂的相互作用。温盐环流负责将赤道地区的暖水向高纬度输送，同时在北大西洋和南大洋等深水形成区下沉，形成全球尺度的深海环流，其热输送能力巨大，对全球气候起着至关重要的调节作用。ENSO事件通过调节赤道太平洋地区的海气热量交换和风应力场，可能影响到低纬度向高纬度输送热量的效率，进而对温盐环流的强度和持续性产生调制作用。同时，温盐环流的变化也会通过改变全球海洋的热量和盐分分布，对ENSO的发生和发展产生反馈影响。这种热带与热带外之间的联系机制，是当前气候科学研究的前沿领域之一。（五）生物地球化学循环与海气相互作用海气相互作用不仅涉及热量和水分的交换，还深刻影响着地球的生物地球化学循环。海洋是地球上最大的活跃碳库，海洋表层通过海气界面与大气持续进行CO₂的交换。在平衡状态下，海洋吸收和释放的CO₂总量大致相当，但当大气CO₂浓度持续升高时（如工业革命以来的情况），海洋便成为净的CO₂汇，吸收了人类活动排放的大约四分之一到三分之一的CO₂。这个过程虽然部分缓解了全球变暖，却导致了海洋酸化增加，对珊瑚礁和贝类等钙化生物的生存构成了威胁。海洋浮游植物的光合作用是海洋碳汇的核心环节。这些微小的浮游植物吸收CO₂，通过光合作用将其转化为有机碳，同时释放氧气。据估算，海洋浮游植物每年通过光合作用固定的有机碳总量与陆地森林相当，向大气贡献了大约一半的再生氧气。当浮游植物死亡后，部分有机碳沉入深海，实现了碳从表层向深层的垂直输送，即“生物泵”过程。海气相互作用通过影响海表温度、光照和营养盐供给，对浮游植物的生长和代谢产生调控，从而影响整个海洋碳汇的效率和稳定性。五、全球变暖背景下的海气变化前沿议题（一）海洋热浪与极端海温事件的频发【热点】在全球变暖的背景之下，海洋正经历着前所未有的深刻变化。根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告的数据，从1850至1900年到2011至2020年期间，全球海洋表层平均温度上升了约0.88°C，其中自1980年以来就上升了0.60°C之多，这意味着近几十年的增温速率远高于历史平均水平。海洋热含量从1971年到2018年增加了0.396×10²⁴焦耳，这是一个极其巨大的能量累积量级——按热容量换算，相当于过去五十年间全球海洋吸收了相当于数十亿颗原子弹爆炸所释放的热量。观测数据显示，2015至2025年是全球有记录以来最热的十一年，2025年是有记录以来最热的三个年份之一，2024年全球平均气温较工业化前水平偏高约1.55°C，首次突破了《巴黎协定》设定的1.5°C温控目标，事态之严峻令人警醒。升温最剧烈的区域主要集中在印度洋和西边界流区域，而南大洋、赤道太平洋部分地区因海洋环流的作用升温较缓。2026年春，根据缅因大学气候研究所的日度监测数据，全球60°S至60°N之间的平均海温已攀升至约21.2°C左右，居高不下的海温打破了2024年和2025年同期创下的最高历史纪录，释放出的经济含义与气候警示极其强烈。与此同时，2026年4月11日前后赤道西风爆发，深层洋流积蓄的巨大能量开始大规模向海洋表层传导，热带太平洋的海洋热浪进一步加剧，海温有望继续攀升。（二）ENSO对极端天气的放大效应及其未来演变趋势【拓展延伸】全球增温正不断增强厄尔尼诺/拉尼娜现象对全球海表温度变率的影响强度和空间范围。海温每升高1°C，大气中的饱和水汽压将升高约7%，潜热释放将呈几何级倍增，致使热带气旋（台风和飓风）在天文强度、停留时长和降雨总量上均呈上升态势。气候模式预测表明，在全球持续升温的未来，厄尔尼诺和拉尼娜事件可能展现出与以往不同的综合特性：暖位相峰值强度的增幅可能更加明显，海温异常更大的振幅将无差别覆盖更多大洋海盆。北大西洋副热带区域和南大西洋非洲沿岸在2026年4月下旬均出现了净增1.5至2.0°C的“异常燃烧式”升温，这意味着地球系统的热调节机制正面临前所未有的严峻挑战。一旦海洋不再是吸收工业碳排放废热的缓冲垫，全球变暖的非线性加速特征将在日后的海温曲线上得到更加极致的体现。在ENSO研究的前沿领域，科学家发现了ENSO的“春季预报障碍”现象——热带太平洋海洋和大气之间“交流”最弱的季节限制了许多气候模式的长距预测精准度。基于海表温度范围指数（SRI），指代东中太平洋和东大西洋特定关键海温阈值（26°C和28.5°C），科研人员将SRI引入深度学习模型后，对多年拉尼娜事件的预测效能取得了显著的突破性提升。当2026年春季形成罕见的环热带太平洋增暖现象并急剧提升2026年底厄尔尼诺事件至极端等级时，由环状增暖对事件强度产生的高度统计鲁棒性影响，恰恰反映出热带外海区对ENSO事件的全新强制调制作用。（三）海平面上升的级联效应海洋热膨胀和陆地冰川融水加速注入是海平面上升的物理根源。IPCC模型预估结果表明，至2100年海平面上升幅度在低排放情景下可能控制在约0.5米以内，但在高排放松散路径下，平均海平面可能抬升约0.9米甚至更高，上升速率将严重危及各大洲沿海超大城市群和三角洲聚集区的工程安全和居民生活。全球变暖带来的极高概率的海面抬升与热带气旋风暴潮叠加后，将显著放大台风/飓风和潮汐的冲击破坏力，并加快滩涂湿地和红树林生态系统的退缩速度，消减生物栖息地的多样性保护功能。六、学科融合与综合思维运用【跨学科链接·学科融合】海气相互作用作为一个天然的系统性研究范本，有利于将物理、化学、生物和信息科学的方法论有机整合。在物理环节中，学生需要透彻掌握比热容、潜热通量、热辐射传输以及科里奥利力效应下的洋流转弯机制；在化学/生物联合维度中，海洋酸化取决于大气CO₂的分压，而海洋碳汇能力的强弱与浮游植物的光合效能直接挂钩；在信息与技术融合方向上，高中生应尝试以ENSO气象大数据为蓝本，初步理解机器学习的控制变量与预测逻辑工作原理，为将来在更跨界的领域创新打下坚实基础。七、典型例题深度剖析与解题策略（一）高考真题精析【解题策略】从历年高考真题来看，海气相互作用的题目主要考查以下几个核心能力：第一，从沃克环流示意图中提取信息、判断东西太平洋海温异常的能力；第二，从海温距平分布图和模式预测数据中推断ENSO事件类型（厄尔尼诺/拉尼娜）和强度的能力；第三，将ENSO事件的海洋温度异常信号，定性地转化为全球各区域气候异常和灾害类型的能力；第四，在不同情境下运用海气相互作用的原理解释区域气候现象的应用能力。以2024年浙江1月选考卷第24至25题为例，该题围绕“海气间通过潜热、长波辐射等方式进行热量交换，并通过大气环流和大洋环流调节不同纬度间的水热状况”展开，要求学生分析北半球夏季大气潜热释放的纬度差异原因，并判断海气系统内部能量传递的逻辑关系。正确解答此类问题的关键在于：能够将潜热通量区位的峰值与热带辐合带的纬度分布对上号；熟知信风带与中纬度西风带的潜在湿度差异及其对潜热释放总量的贡献；区分清楚潜热是在凝结的气块内被再度加热的过程，而非海洋直接反射给大气更多热量。部分考生的常见失分点在于混淆了蒸发吸热的冷效应与平流预热之间的大气反馈路径，在长波辐射和感热的输送过程上定性失当。（二）综合题答题模板构建【思维方法·解题策略】针对海气相互作用部分常见的综合题类型，建议考生构建以下两套行之有效的答题模板。当试题要求解释某一区域气候异常与ENSO的关系时，可以采用“三步归因法”：第一步，明确指出ENSO的类型（厄尔尼诺/拉尼娜）和热带太平洋海温异常的分布特征（暖池东移/上移信号）；第二