海-氣相互作用湘教版（2019）高中地理選擇性必修一

海-氣相互作用2022年強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“梅花”氣象衛(wèi)星影像登陸前的小故事：9月12日凌晨到上午，強(qiáng)臺(tái)風(fēng)梅花踩中了前超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)軒嵐諾留下的“冷水坑”，強(qiáng)度大幅減弱，退回臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度。不過(guò)隨后，梅花稍稍加快腳步，來(lái)到日本暖流上空后，結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度就明顯恢復(fù)，重回強(qiáng)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度。為什么海水的水溫對(duì)臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度有如此大的影響？這與我們今天的主題關(guān)系嗎？通過(guò)臺(tái)風(fēng)來(lái)學(xué)習(xí)“海-氣相互作用”本課主要內(nèi)容：1.什么是海-氣相互作用？2.海-氣相互作用是如何實(shí)現(xiàn)的？3.海-氣相互作用對(duì)全球水熱平衡的意義4.海-氣相互作用異常的影響1.什么是海-氣相互作用？海-氣相互作用是指海洋與大氣間物質(zhì)、能量持續(xù)交換的相互影響過(guò)程。臺(tái)風(fēng)“梅花”獲編地點(diǎn)移動(dòng)路徑2.海-氣相互作用是如何實(shí)現(xiàn)的？探訪臺(tái)風(fēng)“梅花“的誕生地2022年9月海水水溫遙感影像高海溫對(duì)臺(tái)風(fēng)“梅花”的誕生有何影響？活動(dòng)1：從熱力作用的角度分析臺(tái)風(fēng)的形成過(guò)程海洋水溫達(dá)到26℃以上海水加熱底層大氣，氣流上升海洋表面形成低壓海水蒸發(fā)，水汽凝結(jié)，釋放潛熱，加劇上升太陽(yáng)輻射活動(dòng)1：從熱力作用的角度分析臺(tái)風(fēng)的形成過(guò)程海洋低壓形成后，吸引周邊空氣攜帶水汽進(jìn)入，上升過(guò)程中加劇潛熱釋放，臺(tái)風(fēng)勢(shì)力加強(qiáng)洋面水溫高氣溫高氣流上升形成低壓水汽蒸發(fā)多水汽上升冷凝潛熱釋放上升加強(qiáng)伴隨上升加熱大氣強(qiáng)化低壓增強(qiáng)上升增強(qiáng)吸引外界水汽進(jìn)入凝結(jié)水汽更多潛熱釋放更多…………活動(dòng)2：歸納臺(tái)風(fēng)的形成流程，思考海洋和大氣之間的物質(zhì)和能量是如何流動(dòng)的活動(dòng)2：歸納臺(tái)風(fēng)的形成流程，思考海洋和大氣之間的物質(zhì)和能量是如何流動(dòng)的物質(zhì)流：海洋大氣海水蒸發(fā)降水能量流：海洋大氣海洋輻射水汽潛熱風(fēng)大氣輻射海洋與大氣之間的物質(zhì)交換除了水汽之外，還存在著二氧化碳及固態(tài)物質(zhì)的交換再看材料：9月12日凌晨到上午，強(qiáng)臺(tái)風(fēng)梅花踩中了前超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)軒嵐諾留下的“冷水坑”（海水溫度相對(duì)偏低），強(qiáng)度大幅減弱，退回臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度。不過(guò)隨后，梅花稍稍加快腳步，來(lái)到日本暖流上空后，結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度就明顯恢復(fù)，重回強(qiáng)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度。利用海-氣相互作用解釋臺(tái)風(fēng)遇到“冷水坑”減弱的原因海水水溫低海洋輻射減少上升減弱水汽蒸發(fā)減少潛熱輸送減少中心氣壓升高臺(tái)風(fēng)減弱水平氣壓梯度減小繼續(xù)思考：夏季為何臺(tái)風(fēng)數(shù)量較多，較為活躍？夏季，熱帶海區(qū)水溫高，向大氣輸送熱量多，有利于臺(tái)風(fēng)的生成減弱前減弱后臺(tái)風(fēng)“梅花”遙感影像圖在更宏觀的尺度上，海洋、大氣之間的物質(zhì)和能量交換是如何體現(xiàn)的？活動(dòng)3：海洋的表面積占地球的71%，讀8月份世界海洋表層水溫分布圖，思考海洋溫度分布的空間差異導(dǎo)致了大氣的什么變化？不同緯度間海水的溫度差異是地球氣壓帶、風(fēng)帶形成的基礎(chǔ)低緯海區(qū)水溫高高緯海區(qū)水溫低氣流上升，近地面形成低壓氣流下沉，近地面形成高壓氣流從高壓流向低壓在更宏觀的尺度上，海洋、大氣之間的物質(zhì)和能量交換是如何體現(xiàn)的？活動(dòng)4：類推海洋水溫與陸地地表溫度之間的溫度差異，又使得大氣運(yùn)動(dòng)發(fā)生了什么樣的變化？海陸之間的溫差是季風(fēng)環(huán)流形成的基礎(chǔ)完善能量流：海洋大氣海洋輻射潛熱形成臺(tái)風(fēng)、雨、霧等天氣現(xiàn)象海洋大氣海水溫度緯度差異①②海陸溫度差異氣壓帶、風(fēng)帶及季風(fēng)的形成活動(dòng)5：反過(guò)來(lái)說(shuō)，大氣的運(yùn)動(dòng)對(duì)海洋又有什么樣的影響？海洋大氣風(fēng)洋流、波浪等海水運(yùn)動(dòng)大氣不同氣壓帶、風(fēng)帶的控制和影響海洋影響表層水溫③④活動(dòng)5重讀材料：9月12日凌晨到上午，強(qiáng)臺(tái)風(fēng)梅花踩中了前超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)軒嵐諾留下的“冷水坑”（海水溫度相對(duì)偏低），強(qiáng)度大幅減弱，退回臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度。不過(guò)隨后，梅花稍稍加快腳步，來(lái)到日本暖流上空后，結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度就明顯恢復(fù)，重回強(qiáng)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度。問(wèn)題1：為何臺(tái)風(fēng)運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致海水水溫降低？3.海-氣相互作用對(duì)全球熱量平衡的意義臺(tái)風(fēng)風(fēng)力強(qiáng)盛臺(tái)風(fēng)運(yùn)動(dòng)促進(jìn)了中上層海水之間的熱量交換風(fēng)浪大，攪動(dòng)海水下層較冷海水上泛表面臺(tái)風(fēng)停留時(shí)間長(zhǎng)陰雨天削弱了太陽(yáng)輻射海水溫度降低進(jìn)一步思考：除了臺(tái)風(fēng)，還有什么風(fēng)有利于上下層海水的熱量交換？在離岸風(fēng)盛行的海區(qū)，風(fēng)將海水吹離海岸，底層海水上泛，重回表層受熱活動(dòng)6：閱讀“梅花”臺(tái)風(fēng)路徑示意圖，思考臺(tái)風(fēng)除了實(shí)現(xiàn)海洋中上層的熱量交換，還實(shí)現(xiàn)了哪些層面的交換？低緯度熱帶海區(qū)中高緯度地區(qū)臺(tái)風(fēng)“梅花”獲編地點(diǎn)移動(dòng)路徑低緯度海區(qū)輻射能、潛熱中緯度2022年西北太平洋生成臺(tái)風(fēng)路徑示意圖讀北半球海洋熱量收支隨緯度變化分布圖，可以發(fā)現(xiàn)緯度低于30°N，熱量收入多于支出；緯度高于30°N，熱量收入則少于支出，且在極地差值達(dá)到最大。想一想，根據(jù)熱量收支情況，赤道會(huì)不會(huì)越來(lái)越熱，極地會(huì)不會(huì)越來(lái)越冷？活動(dòng)7：除了臺(tái)風(fēng)，還有哪些形式可以促進(jìn)熱量平衡？低緯中緯大洋環(huán)流高緯大氣環(huán)流（三圈環(huán)流、季風(fēng)）3.海-氣相互作用對(duì)全球水量平衡的意義全球水量收支表區(qū)域多年平均蒸發(fā)量/千米3多年平均降水量/千米3多年平均徑流量/千米3海洋505000458000-47000陸地外流區(qū)域6300011000047000陸地內(nèi)流區(qū)域90009000-全球577000577000-海洋多年平均蒸發(fā)量占全球87.5%陸地多年平均蒸發(fā)量占全球11%海洋的水汽占了絕對(duì)的主導(dǎo)在陸地外流區(qū)：多年平均蒸發(fā)量＜多年平均降水量虧欠的水分由海洋蒸發(fā)的水汽補(bǔ)充來(lái)自海洋的水汽輸送促進(jìn)了陸地水循環(huán)的生生不息對(duì)比臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑圖和降水量預(yù)報(bào)圖，梅花臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)，為我國(guó)東部沿海地區(qū)帶來(lái)了大量的降水，緩解了2022年?yáng)|南沿海地區(qū)的干旱2022年9月12-15日降水預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)梅花路徑示意及預(yù)報(bào)4.海-氣相互作用異常的影響2022年，受副熱帶高壓偏強(qiáng)偏大和拉尼娜現(xiàn)象等影響，我國(guó)平均氣溫偏高，全年相繼發(fā)生年初珠江流域冬春連旱、4－6月黃淮海和西北地區(qū)春夏旱、長(zhǎng)江流域罕見(jiàn)夏秋冬連旱。2022年，西北太平洋和南海共有25個(gè)臺(tái)風(fēng)生成，與常年基本持平，其中4個(gè)登陸我國(guó)，較常年偏少。加劇了我國(guó)東南沿海的旱情。副熱帶高壓為什么偏強(qiáng)偏大？什么是拉尼娜？為何在它們影響下登陸我國(guó)的臺(tái)風(fēng)偏少？我們需要從更大的尺度去了解海-氣相互作用在異常條件下對(duì)我國(guó)乃至全球氣候的影響正常年份的南太平洋大氣環(huán)流形勢(shì)赤道赤道地區(qū)太平洋東西岸緯向環(huán)流西東寒冷的水溫暖的水澳大利亞雨林南美秘魯沿海沙漠沃克環(huán)流秘魯漁場(chǎng)拉尼娜年份的大氣環(huán)流形勢(shì)會(huì)如何變化？東南信風(fēng)增強(qiáng)東岸海水上泛加強(qiáng)上空大氣下沉加劇東西岸氣壓梯度變大暖水集中于西岸西岸大氣上升加強(qiáng)更加濕潤(rùn)更加干旱沃克環(huán)流強(qiáng)化漁場(chǎng)增產(chǎn)2022年5月海水水溫距平遙感影像遙感資料來(lái)源：國(guó)家氣候中心厄爾尼諾年份大氣環(huán)流形勢(shì)會(huì)如何變化？東南信風(fēng)減弱東岸海水上泛停止上空大氣轉(zhuǎn)為上升東西岸氣壓梯度變小暖水東移西岸大氣上升減弱發(fā)生旱災(zāi)暴雨成災(zāi)漁業(yè)減產(chǎn)沃克環(huán)流反轉(zhuǎn)沙漠鮮花盛開(kāi)2023年5月海水水溫距平遙感影像遙感資料來(lái)源：國(guó)家氣候中心副熱帶高壓赤道低壓拉尼娜年份的對(duì)全球的影響，以我國(guó)為例為何在2022年我國(guó)長(zhǎng)江流域旱災(zāi)較為嚴(yán)重，臺(tái)風(fēng)登陸偏少？東南信風(fēng)增強(qiáng)暖水堆積于西太平洋西太平洋赤道低壓增強(qiáng)西太平洋副熱帶高壓增強(qiáng)我國(guó)夏季風(fēng)增強(qiáng)副熱帶高壓位置異常我國(guó)南方：夏溫偏高，干旱少雨我國(guó)北方：夏溫偏低，較為濕潤(rùn)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度、路徑異常東南信風(fēng)地圖出自《地理選擇性必修1》，

中國(guó)地圖出版社，滬教版，第99頁(yè)圖中氣壓帶位置僅做參考，不代表當(dāng)時(shí)真實(shí)位置副熱帶高壓赤道低壓厄爾尼諾年份的對(duì)全球的影響，以我國(guó)為例東南信風(fēng)減弱西太平洋暖水減少西太平洋赤道低壓減弱西太平洋副熱帶高壓減弱我國(guó)夏季風(fēng)減弱副熱帶高壓位置異常臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度、路徑異常我國(guó)南方：夏溫偏低，多雨洪澇我國(guó)北方：夏溫偏高，少雨干旱地圖出自《地理選擇性必修1