海气作用中图版课件.ppt
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1、第四章第四章 海海 气作用气作用第一节第一节 海海气相互作用及影响气相互作用及影响第一节第一节 海海气相互作用及影响气相互作用及影响课标要求:课标要求:运用图表,分析海运用图表,分析海-气相互作用及其对全气相互作用及其对全球水、热平衡的影响。球水、热平衡的影响。本节主要知识点:本节主要知识点:1、海、海-气之间水热交换的基本方式和过程。气之间水热交换的基本方式和过程。2、在海、在海-气相互作用下形成的大气环流和大气相互作用下形成的大气环流和大洋环流对全球水、热平衡的影响。洋环流对全球水、热平衡的影响。海洋与大气之间进行着大量而且复杂的物质和海洋与大气之间进行着大量而且复杂的物质和能量交换,其中
2、的水、热交换,对气候以至地理环境能量交换,其中的水、热交换,对气候以至地理环境具有深刻意义。具有深刻意义。1 1、海、海-气之间是怎样进行水热交换的?气之间是怎样进行水热交换的?2 2、影响其水热交换的因素是什么?、影响其水热交换的因素是什么?3 3、海洋对大气温度的影响是怎样的?、海洋对大气温度的影响是怎样的?1、海、海-气之间水分交换及影响因素气之间水分交换及影响因素2、海、海-气间热量交换及影响因素气间热量交换及影响因素3、海洋对大气温度的影响、海洋对大气温度的影响 一、海一、海气相互作用与水热交换气相互作用与水热交换 1、海、海-气之间水分交换及影响因素气之间水分交换及影响因素为什么说
3、海洋是大气中水汽的主要来源?为什么说海洋是大气中水汽的主要来源?96.53%96.53%陆地海洋 海洋面积辽阔,约占全球总面积的海洋面积辽阔,约占全球总面积的71%71%;水体巨大,全;水体巨大,全球海洋平均深度球海洋平均深度37303730米,体积米,体积13.713.7亿立方千米,蓄积水量占亿立方千米,蓄积水量占地球水体总水量的地球水体总水量的96.53%96.53%;对流层大气中的水汽主要来自下;对流层大气中的水汽主要来自下垫面,其中约垫面,其中约86%86%的水汽是由海洋提供的,因此,海洋是大气的水汽是由海洋提供的,因此,海洋是大气中水汽的主要来源。中水汽的主要来源。海海 洋洋太阳辐射
4、海洋与大气之间是通过什么途径、方式海洋与大气之间是通过什么途径、方式进行物质(水汽)交换的?进行物质(水汽)交换的?漂浮在海洋表漂浮在海洋表面的水分子,从太面的水分子,从太阳辐射中获得热量阳辐射中获得热量蒸发变为水汽,进蒸发变为水汽,进入大气中。入大气中。在一定条件下在一定条件下(空气中的水汽过(空气中的水汽过饱和、大气温度下饱和、大气温度下降、大气中有凝结降、大气中有凝结核)核),大气中的,大气中的,形成降水,形成降水,大部分的降水直接大部分的降水直接落回到海洋。落回到海洋。这个过程实现这个过程实现了海洋与大气之间了海洋与大气之间的物质的物质-水分的水分的交换。交换。海洋海洋 大气:蒸发大气
5、:蒸发大气大气 海洋:降水海洋:降水 从上图可知:不同海区与大气之间的水热交换情况是有差异的。从上图可知:不同海区与大气之间的水热交换情况是有差异的。蒸发量有大有小、降水量有大有小,是什蒸发量有大有小、降水量有大有小,是什么因素影响了海么因素影响了海气水热交换的强度?气水热交换的强度?影响海影响海-气水气水热交换的因素热交换的因素水水温温高,高,蒸蒸发发量量大大水温低,水温低,蒸发量小蒸发量小暖流暖流寒流寒流洋流洋流高纬高纬低纬低纬纬度纬度 低纬度海区低纬度海区和和有暖流流经的海区有暖流流经的海区,海面蒸发旺盛,海面蒸发旺盛,空气湿度大,降水也较丰富,空气湿度大,降水也较丰富,海海气间的水分交
6、换也气间的水分交换也较为活跃较为活跃。海海-气间在进行水分交换的同时,气间在进行水分交换的同时,也也实现了实现了热量热量的交换的交换。(海水蒸发时吸热,到达大(海水蒸发时吸热,到达大气层后遇冷饱和凝结形成降水,同时放出热量,这种输热方式叫气层后遇冷饱和凝结形成降水,同时放出热量,这种输热方式叫潜热输送。)潜热输送。)二、海二、海-气间热量交换及影响因素气间热量交换及影响因素海海气间是如何进行热量交换的?气间是如何进行热量交换的?水的三相态,包括吸热或放热的形态变化水的三相态,包括吸热或放热的形态变化 汽化潜热:每蒸发一汽化潜热:每蒸发一克水,约有克水,约有2.52.5 尔格尔格的感热转变为潜热
7、;相反,的感热转变为潜热;相反,在凝结过程中,数量相等在凝结过程中,数量相等的能量被释放,变成感热,的能量被释放,变成感热,同时温度也相应提高。同时温度也相应提高。10101010 融解潜热:在冻结过融解潜热:在冻结过程中,每蒸发一克水约释程中,每蒸发一克水约释放放3.353.35 尔格热能;尔格热能;而在融化过程中却吸收数而在融化过程中却吸收数量相等的热量。量相等的热量。10101010二、海二、海-气间热量交换及影响因素气间热量交换及影响因素海海气间是如何进行热量交换的?气间是如何进行热量交换的?海海 洋洋太阳辐射 海水吸收了到达地面海水吸收了到达地面的的大部分太阳辐射大部分太阳辐射而增温
8、,而增温,并把其中并把其中85%85%的热量储存的热量储存在海洋表层(混合层)在海洋表层(混合层);同时也通过长波辐射的形同时也通过长波辐射的形式,将部分热量传递给大式,将部分热量传递给大气。气。长波辐射海水蒸发大气降水潜热输送潜热输送大气逆辐射大气逆辐射 储存在海洋表层的热储存在海洋表层的热量被以量被以潜热潜热(海水的蒸发(海水的蒸发使海水失去热量,这些热量使海水失去热量,这些热量随水汽进入大气中。当水汽随水汽进入大气中。当水汽凝结时,将它从海洋吸收的凝结时,将它从海洋吸收的热量释放出来)热量释放出来)、长波辐长波辐射射等形式传输给大气,从等形式传输给大气,从而实现了海而实现了海气间热量交气
9、间热量交换。换。这些热量驱动了大气这些热量驱动了大气的运动,反过来,大气又以的运动,反过来,大气又以风力的形式推动海水运动。风力的形式推动海水运动。水汽凝结水汽凝结热量交换的方式:热量交换的方式:海洋海洋 大气:蒸发潜热大气:蒸发潜热大气大气 海洋:风力使海水运动海洋:风力使海水运动 注:注:海洋对大气的作用是海洋对大气的作用是热力的,大气对海洋的作用是热力的,大气对海洋的作用是动力的。动力的。海洋是大气最主要的热量储存库海洋是大气最主要的热量储存库简图分析:简图分析:“水循环是地球上水循环是地球上最活跃的能量交换最活跃的能量交换过程过程”势能发电势能发电降水降水释放潜能释放潜能蒸发蒸发吸收潜
10、能吸收潜能太阳能太阳能为什么热带是海洋与大气相互作用最活为什么热带是海洋与大气相互作用最活跃的地区?跃的地区?热带范围跨热带范围跨4747个纬度,获得的太阳辐射最多;个纬度,获得的太阳辐射最多;热带地区所占面积及海洋面积最大;热带地区所占面积及海洋面积最大;海洋平均每海洋平均每日向大气输送的热量最多;日向大气输送的热量最多;热带海区面积大,向大热带海区面积大,向大气输送的水汽丰富;气输送的水汽丰富;大气运动大气运动信风带的风力使海信风带的风力使海水运动。水运动。影响海影响海气热气热量交换的因素量交换的因素纬度纬度低纬低纬高纬高纬洋流洋流寒流寒流暖流暖流水温低,向水温低,向大气输送的大气输送的热
11、量少热量少水温水温高,高,向大向大气输气输送的送的热量热量多多影响海影响海气间热量交换的因素有哪些?气间热量交换的因素有哪些?读读P37P37图图4.24.2思考:思考:20 20 40 40 N N、40 40 6060N N,太平洋东、西岸海,太平洋东、西岸海区输入大气的热量差异,主要受什区输入大气的热量差异,主要受什么因素的影响?么因素的影响?-寒、暖流的影响寒、暖流的影响请结合图请结合图4.24.2设计问题并回答。例:设计问题并回答。例:1 1、为什么图中的等值线基本上沿着、为什么图中的等值线基本上沿着纬线分布?纬线分布?2、为什么太平洋东岸、为什么太平洋东岸40 60N的海洋向大气输
12、的海洋向大气输送的热量比送的热量比20 40 N海洋向大气输送的热量多?海洋向大气输送的热量多?三、海洋对大气温度的影响三、海洋对大气温度的影响海洋对大气海洋对大气温度的影响温度的影响海洋上的气海洋上的气温变化有温变化有滞滞后效应后效应海洋使海洋使大气大气温度变化温度变化比较比较和缓和缓海水的海水的热容热容量量大于陆地大于陆地原原 因因表现表现北半球最低温北半球最低温北半球最高温北半球最高温海洋:海洋:2月月陆地:陆地:1月月海洋:海洋:8月月陆地:陆地:7月月沿海地区气温日、年较差小沿海地区气温日、年较差小内陆地区气温日、年较差大内陆地区气温日、年较差大1.海洋上的气温变化有滞后效应海洋上的
13、气温变化有滞后效应.2.海洋使大气温度变化比较和缓海洋使大气温度变化比较和缓(日日较差与年较差小较差与年较差小).海洋对大气温度的调节作用海洋对大气温度的调节作用海洋对大气温度具有调节作用海洋对大气温度具有调节作用(主要体现(主要体现在:在:滞后效应及对气温起和缓作用滞后效应及对气温起和缓作用)海洋是大气中水汽的主要来源海洋是大气中水汽的主要来源海洋是地球表层最大的碳储存库海洋是地球表层最大的碳储存库海洋是大气最主要的热量储存库海洋是大气最主要的热量储存库(主要通(主要通过潜能输送、以水汽为载体进行海过潜能输送、以水汽为载体进行海气间的热量交换)气间的热量交换)海海-气之间氧气交换气之间氧气交
14、换(海洋与森林并称地球(海洋与森林并称地球的两叶肺)的两叶肺)海海-气相互作用对全球水、气相互作用对全球水、热平衡起的作用是什么?热平衡起的作用是什么?为什么几百万年来,地球上的总水量几乎保为什么几百万年来,地球上的总水量几乎保持不变?持不变?在南北纬在南北纬3030之间的海区获得太阳辐射量大之间的海区获得太阳辐射量大于支出量而有盈余,但该海区的海水温度为什么于支出量而有盈余,但该海区的海水温度为什么不会持续上升?不会持续上升?大陆大陆海洋海洋5055057272蒸发蒸发4747径流径流降水降水458458水汽水汽577577降水降水119119单位单位/1000/10003 3完成完成P39
15、P39活动题活动题1 1、2 2两题。两题。为什么几百万年来,地球上的为什么几百万年来,地球上的总水量几乎保持不变?总水量几乎保持不变?不同纬度不同纬度海洋获得海洋获得的太阳辐的太阳辐射量不同射量不同不同纬度不同纬度海洋与大海洋与大陆对大气陆对大气加热的差加热的差异异海洋上的海洋上的大气环流大气环流海陆间季海陆间季风环流风环流大大气气环环流流风海流风海流地转偏向力地转偏向力密度流密度流大洋大洋环流环流水分在不同水分在不同地区的传输地区的传输地球上水地球上水分的平衡分的平衡不同纬度海洋获得不同纬度海洋获得的太阳辐射量不同的太阳辐射量不同不同纬度海洋对不同纬度海洋对大气加热的差异大气加热的差异大气
16、产生高低大气产生高低纬间的环流纬间的环流赤赤 道道 低低 压压 带带极地高压带极地高压带副热带高压带副热带高压带东北信风带东北信风带副极地低压带副极地低压带中纬西风带中纬西风带极地东风带极地东风带低纬环流低纬环流中纬环流中纬环流高纬环流高纬环流三圈环流图三圈环流图 1.海海-气相互作用与全球水平衡气相互作用与全球水平衡二、海二、海-气相互作用与水、热平衡气相互作用与水、热平衡赤赤 道道 低低 压压 带带副热带高压带副热带高压带副热带高压带副热带高压带副极地低压带副极地低压带副极地低压带副极地低压带极地高压带极地高压带极地高压带极地高压带东东北北信信风风中中纬纬西西风风极地东北极地东北东东南南信
17、信风风中中纬纬西西风风极极 地地 东东 风风一月一月七月七月60N亚亚 欧欧 大大 陆陆洋洋大大西西洋洋太太平平副副 极极 地地 低低 气气 压压 带带蒙古蒙古-西伯利亚高压西伯利亚高压阿留申阿留申低压低压冰岛冰岛低压低压副副 热热 带带 高高 气气 压压 带带亚洲(印度)低压亚洲(印度)低压亚速尔亚速尔高压高压夏威夷夏威夷高压高压东亚季风东亚季风海洋与陆地的海洋与陆地的物理性质不同物理性质不同海洋与陆地对大海洋与陆地对大气加热的差异气加热的差异产生季产生季风环流风环流湖湖海洋海洋315468792 海洋面积占全球的海洋面积占全球的71%71%,海洋是大气中水汽的主要来源,大气中的水汽,海洋是
18、大气中水汽的主要来源,大气中的水汽,86%86%由海洋提供。从海洋蒸发的水汽,由海洋提供。从海洋蒸发的水汽,90%90%直接在海洋上空冷却凝结,以降水的形式直接在海洋上空冷却凝结,以降水的形式返回海面,形成了海上内循环。部分水汽返回海面,形成了海上内循环。部分水汽(10%)(10%),通过大气环流,被带到陆地上,通过大气环流,被带到陆地上空,在适当的条件下形成降水落到陆地上,然后汇入江河或下渗形成地下径流,空,在适当的条件下形成降水落到陆地上,然后汇入江河或下渗形成地下径流,流回海洋构成流回海洋构成海陆间大循环海陆间大循环。降落到大陆上的水,其中一部分或全部通过陆面、。降落到大陆上的水,其中一
19、部分或全部通过陆面、水面蒸发、植物蒸虅形成水汽,在空中水面蒸发、植物蒸虅形成水汽,在空中冷却凝结降落,构成陆地内循环。冷却凝结降落,构成陆地内循环。由于由于水的水的循环运动,全球蒸发和降水的总量能保持平衡循环运动,全球蒸发和降水的总量能保持平衡。不同纬度海洋不同纬度海洋与陆地对大气与陆地对大气加热的差异加热的差异不同纬度海洋不同纬度海洋获得的太阳辐获得的太阳辐射量不同射量不同不同纬度海洋不同纬度海洋水温产生差异水温产生差异大大洋洋环环流流海洋上的海洋上的大气环流大气环流海陆间的海陆间的季风环流季风环流大洋环流大洋环流大气环流大气环流地球上水地球上水分的平衡分的平衡水分在不同地水分在不同地区的传
20、输区的传输1 1、海、海气相互作用气相互作用水平衡水平衡 通过通过海上内循环和海陆间循环等水体循海上内循环和海陆间循环等水体循环流动环流动,使全球蒸发、降水达到平衡。,使全球蒸发、降水达到平衡。在全球水循环和水平衡中,在全球水循环和水平衡中,海洋通过蒸海洋通过蒸发向大气输送水汽是基础,海水运动和大气发向大气输送水汽是基础,海水运动和大气运动是途径,它们都通过海运动是途径,它们都通过海气相互作用得气相互作用得到实现。到实现。在南北纬在南北纬3030之间的海区获得太阳辐射量大之间的海区获得太阳辐射量大于支出量而有盈余,但该海区的海水温度为什么于支出量而有盈余,但该海区的海水温度为什么不会持续上升?
21、不会持续上升?辐射热量辐射热量1/(.d)热量收入热量收入热量支出热量支出北半球海洋热量收支随纬度的变化北半球海洋热量收支随纬度的变化40080012001600 完成完成P40P40思考题思考题1 1及及第第2 2题的第题的第小题小题。2.海海-气相互作用与全球热平衡气相互作用与全球热平衡二、海二、海-气相互作用与水、热平衡气相互作用与水、热平衡不同纬度不同纬度海洋获得海洋获得的太阳辐的太阳辐射量不同射量不同大气大气环流环流风海流风海流地转偏向力地转偏向力密度流密度流大洋大洋环流环流热量在不同热量在不同地区的传输地区的传输地球上热地球上热量的平衡量的平衡陆地海洋水汽凝结水汽凝结水汽凝结水汽凝
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