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1、第三节 海气相互作用的教案【教学目标】1.地理实践力：绘制大气受热过程示意图和水循环示意图，复习巩固同时体会图中蕴含的海洋和大气的水热交换关系。2.综合思维：从水分和热量两方面分析海气相互作用对全球水热的影响；从海洋表层水温的变化推理对气压差异、大气环流、大洋环流变化的影响，推导出厄尔尼诺和拉尼娜事件对区域气候乃至全球气候的影响。3.区域认知：从赤道太平洋着手，能从不同的时间尺度和空间尺度认识气候周期性变化，及由区域到全球的气候表现。4.人地协调观：理解海洋对人类的重要性，建立人与海洋和谐共生的理念，树立防灾减灾的意识。【教学重难点】重点：分析海气相互作用对全球水热平衡的影响。 解释厄尔尼诺、
2、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。难点：解释厄尔尼诺、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。 【新课导入】（展示）秘鲁洪水图片。（教师）秘鲁沿海受寒流影响，气候干旱。然而2016年12月下旬，秘鲁北部海域海水逐渐升温，雨水增多。到2017年3月，沿海地区暴雨引发的洪灾已经造成近百人死亡，数万人受灾。为什么会出现这种气候异常现象？如何监测这种现象？让我们带着问题，一起走进今天的地理课堂海气相互作用。【新课讲解】一、 海气相互作用与全球水热平衡1、海气之间的水分交换海洋通过蒸发向大气提供水分。大气中87.5%的水汽由海洋提供的。大气通过降水将水分返回到海洋。实现了海洋和大气间的水分交换。2、海
3、气之间的热量交换海洋表层储存了到达地表太阳辐射85%的热量。通过传导、对流等方式加热近海面大气，并通过长波辐射的形式将热量传递给大气，海洋表面就成为近地面空气主要的直接热量来源。为大气运动提供能量，驱使大气运动。大气主要通过风向海洋传递动能，驱使表层海水运动。如，南北赤道暖流就是由信风吹拂形成的。3.影响海气间水热交换的因素低纬地区获得的太阳辐射多，热量收入大于支出，因此海水温度高，蒸发量大，向大气输送的热量多；高纬地区获得的太阳辐射少，热量支出大于收入，海水温度低，蒸发量小，向大气输送的热量少。暖流水温高，蒸发量大，向大气输送的热量多，寒流水温低，蒸发量小，向大气输送的热量少，因此纬度和洋流
4、是是影响海气间水热交换的因素。通过海气相互作用，海洋和大气成为一个整体。4.海气相互作用的意义。海气相互作用通过大气环流与大洋环流，驱使水分和热量在不同地区传输，维持地球上水分和热量的平衡。【活动探究】展示水量平衡示意图：可以通过下面的活动来探究全球水量是如何保持动态平衡的。从长期来看，全球水的总量没有什么变化。但是就一个地区来说，有时降水多，有时降水少。在某段时期内，一个地区的储水变化量就是水量收入和支出的差额。这就是水量平衡原理。1.估算陆地和海洋对大气水汽的相对贡献，说明大气水汽的主要来源陆地水汽贡献率=7257712.48%海洋水汽贡献率=50557787.52%说明：海洋是大气中水汽
5、的最主要来源。2.估算海洋蒸发和降水的差额，说明补充这个差额的水量来源。海洋蒸发量约为505 00立方千米，降水量约为458 0方千米，因此差额为47 00立方千米。说明：来自大陆的径流补充了差额3.如果海洋蒸发量增加或减少，陆地可能发生相应的变化，请利用水量平衡原理加以说明。与之相关的陆地环境发生改变【播放视频】引入对厄尔尼诺的探究问题探究：分析太平洋中东部海水温度变化对气候的影响展示世界表层洋流分布图（局部），比较A、B两地的水温高低，并分析原因。信风吹拂表层海水向西流，西部堆积了大量暖水，水温较高，而东部因表层暖水流走，较高纬和底部的海水补充，水温较低。展示正常年份热带太平洋上空的大气热
6、力环流模式图。2.在右图中画出AB两地间太平洋上空的热力环流，并判断A、B 两地的降水特征正常年份：沃克环流，赤道附近太平洋东部少雨；西部多雨通过海气相互作用，海洋和大气成为一个整体。当海水表层温度发生变化，就会引起大气环流的变化。展示厄尔尼诺现象发生时的水温异常图，分析当水温异常时，会有什么变化呢？3.读下图，赤道附近大洋东西两侧的温度跟正常年份比有什么变化？这种变化对东西太平洋的垂直气流方向与气候会产生什么影响？厄尔尼诺现象：赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高的现象（圣诞节前后）。东、西部海面的温度差异减小；反沃克环流，赤道附近太平洋东部多雨；西部少二、厄尔尼诺和拉尼娜现象通过海气相
7、互作用，海洋和大气成为一个整体，如果表层海水温度发生异常，大气环流也会异常，甚至出现极端的天气事件。1.厄尔尼诺现象正常年份，赤道附近太平洋中东部的表层海水温度较低，大气较稳定，气流下沉；西部海水温度较高，气流上升。（图片导入）正常年份沃克环流图(1) 概念有些年份，赤道附近太平洋中东部的表层海水温度异常升高的现象。（2）成因每隔几年，东南信风突然减弱，甚至会转为西风，赤道附近太平洋东岸的冷海水上涌现象消失，赤道逆流增强，温暖的海水被输送到东太平洋，南美洲西岸的寒流被暖流取代，从而形成厄尔尼诺现象。（图片导入）非正常年份沃克环流图（3）影响赤道附近的太平洋东部下沉气流减弱或消失，甚至出现上升气
8、流，气候由干燥少雨变为多雨，引发 洪涝灾害。（图片导入）秘鲁洪灾和秘鲁渔场鱼类大量死亡图赤道附近的太平洋西部上升气流减弱或消失，气候由温润多雨转变为干燥少雨，带来旱灾或森林大火。（图片导入）东南亚旱灾和澳大利亚森林火灾图厄尔尼诺与更广大范围的气候异常现象呈现一定的相关性。（图片导入）使东亚冬季风变弱，出现暖冬现象图使我国夏季风变弱，东部季风区雨季来得迟去得早、雨季变短，可能出现南涝北旱的现象。我国夏季台风数量变少（赤道附近大洋西侧水温偏低对流较弱），且台风路径偏东（因为西太平洋副热带高压脊变得比正常年份偏弱）。2.拉尼娜现象（1）概念：赤道附近中东太平洋海面温度异常降低的现象。（2）成因：东南
9、信风加强，将表面被太阳晒热的海水吹向太平洋西部，东部底层海水上泛，致海水变冷，西部海水温度增高。（图片导入）沃克环流图（3）拉尼娜现象的影响赤道附近大洋东侧较正常年份气温下降、降水变少，更加干旱；西侧气温上升、降水变多，甚至发生洪涝灾害。（图片导入）海水水温和气流状况图赤道附近大洋东侧离岸风增强，上升流变强，海洋表层营养物质增多，渔场增产。（图片导入）渔场图使东亚冬季风变强，冬季较正常年份更冷，常发生雪灾、牲畜冻死，破坏交通、电力等基础设施。（图片导入）冰冻天气图使我国夏季风变强，东部季风区雨季来得早去得迟、雨季变长，可能出现南旱北涝的现象。（图片导入）我国雨带图我国夏季台风数量偏多（赤道附近
10、大洋西侧水温偏高对流较强），且台风路径偏西（因为西太平洋副热带高压脊变得比正常年份偏强）。（图片导入）台风图活动：分析太平洋中东部水温变化对气候影响正常情况下赤道附近太平洋东西两岸的温度存在差异，从而在上空形成热力大气环流。图4.18示意正常年份热带太平洋上空东西方向的热力环流。（图片导入）正常年份热带太平洋上空东西方向的热力环流1.在图中用箭头表示大气运动方向，使之形成环流圈。赤道附近太平洋东部气流下沉，西部气流上升，形成顺时针方向的大气环流。2.如果赤道附近太平洋东岸海水温度下降，说明其对环流的影响。如果赤道附近太平洋东岸海水温度下降，则下沉气流增强，信风比常年偏强，太平洋西部则上升气流增
11、强，对流活动加强。3.说明环流的变化对赤道附近太平洋东西两岸气候的影响。环流的变化对赤道附近太平洋东、西岸气候影响明显，该环流的增强，会导致太平洋东岸气候更加干旱，太平洋西岸气候更加湿润，降水增加，台风活动增加，灾害频繁。自学窗：厄尔尼诺现象奥秘与探索1941年，赤道附近太平洋东岸海面温度异常升高，温暖的海水沿秘鲁、智利沿海向南侵袭，最南到达15S。此次温暖海水南侵，导致喜冷水鱼类大量死亡，并在沿岸地区产生灾害性的阵雨和风暴。这是人类第一次报道厄尔尼诺现象。为什么会发生厄尔尼诺现象？厄尔尼诺现象的影响到底有多大？科学家从大气环流、地球自转速度、火山喷发等方面，通过科学推理、模型模拟与实际观测相
12、结合的方式，探索厄尔尼诺现象形成的原因，并试图解释其产生的原因。尽管在监测和预测方面取得了很多成果，但是，因为过于复杂，每次出现的情况都不一样，周期也不固定，科学家对厄尔尼诺现象的成因和影响机制的了解还很有限。同时，厄尔尼诺现象还带给人们更多的启示：大陆上的气候异常，往往需要从海洋上找答案；局部海区的水文异常，其影响范围可能扩展至全球，由此，科学家对海洋进行更为深入、系统的研究。例如，海洋的哪些 部分对全球水热平衡影响较大？除赤道附近太平洋东部海域外，还有哪些海域表层温度的变化可能影响全球气候？大洋表层洋流除外，纵向（表层和深层）是否存在洋流，其变化对气候的影响有多大？厄尔尼诺现象蕴含着海洋无尽的奥秘，也激发科学家无尽的探索【板书】学科网（北京）股份有限公司