现代气候学6海气相互作用
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海—气相互作用及影响ppt1 人教课标版
❖海洋通过蒸发向大气输送水汽是基础， 海水运动与大气运动是途径。
海 气 相 互 作 用
— 热 平 衡
海—气相互作用——热平衡
❖地球上高低纬之间热量输送通过大气 运动和洋流共同实现。
❖0-30°N 海洋输送热量>大气输热
❖30°N以北 大气输送热量>海洋输热
❖50°N附近 海洋输送热量给大气，大 气环流输送到高纬
太平洋东、西侧气压差值减小 沃克 ——厄尔尼诺现象 环流 太平洋东、西侧气压差值增大
——拉尼娜现象
赤道附近太平洋中东部海面温度异常升高， 这种现象叫做厄尔尼诺。
沃克环流减弱
厄尔尼诺现象发生时大气环流状况
太平洋中东侧： 干燥少雨——洪涝灾害 下沉气流减弱或消失——上升气流
太平洋西侧： 湿润多雨——干燥少雨，旱
19、上天不会亏待努力的人，也不会 同情假 勤奋的 人，你 有多努 力时光 它知道 。 20、成长这一路就是懂得闭嘴努力， 知道低 调谦逊 ，学会 强大自 己，在 每一个 值得珍 惜的日 子里， 拼命去 成为自 己想成 为的人 。6.凡 是内心 能够想 到.相信 的，都 是可以 达到的 。――[NapoleonHill]
97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨 我的人 .以及 对我冷 漠的人 。 爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨 慎；对 我冷漠 的人教 我自立 。――[J·E·丁 格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明 的人是 考虑现 在和未 来，根 本无暇 去想过 去的事 。――[英国哲 学家培 根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找 全新的 景色， 也为了 拥有全 新的眼 光。― ―[马塞 尔·普 劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物 ，然而 能看到 这些美 好事物 的人， 事实上 是少之 又少。 ――[罗 丹] 101.称赞不但对人的感情，而且对 人的理 智也发 生巨大 的作用 ，在这 种令人 愉快的 影响之 下，我 觉得更 加聪明 了，各 种想法 ，以异 常的速 度接连 涌入我 的脑际 。――[托尔斯 泰] 102.人生过程的景观一直在变化， 向前跨 进，就 看到与 初始不 同的景 观，再 上前去 ，又是 另一番 新的气 候―― 。[叔本 华] 103.为何我们如此汲汲于名利，如 果一个 人和他 的同伴 保持不 一样的 速度， 或许他 耳中听 到的是 不同的 旋律， 让他随 他所听 到的旋 律走， 无论快 慢或远 近。― ―[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间， 而我们 应该最 担心的 也是时 间；因 为没有 时间的 话，我 们在世 界上什 么也不 能做。 ――[威 廉·彭] 105.人类的悲剧，就是想延长自己 的寿命 。我们 往往只 憧憬地 平线那 端的神 奇【违 禁词， 被屏蔽 】，而 忘了去 欣赏今 天窗外 正在盛 开的玫 瑰花。 ――[戴 尔·卡内 基] 106.休息并非无所事事，夏日炎炎 时躺在 树底下 的草地 ，听着 潺潺的 水声， 看着飘 过的白 云，亦 非浪费 时间。 ――[约 翰·罗伯 克] 107.没有人会只因年龄而衰老，我 们是因 放弃我 们的理 想而衰 老。年 龄会使 皮肤老 化，而 放弃热 情却会 使灵魂 老化。 ――[撒 母耳·厄 尔曼] 108.快乐和智能的区别在于：自认 最快乐 的人实 际上就 是最快 乐的， 但自认 为最明 智的人 一般而 言却是 最愚蠢 的。― ―[卡雷 贝·C·科 尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的 潜在能 力。无 论是谁 ，在千 钧一发 之际， 往往能 轻易解 决从前 认为极 不可能 解决的 事。― ―[戴尔·卡内基 ] 110.每天安静地坐十五分钟·倾听你 的气息 ，感觉 它，感 觉你自 己，并 且试着 什么都 不想。 ――[艾 瑞克·佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一 辈子工 夫，在 公司或 任何领 域里往 上攀爬 ，却在 抵达最 高处的 同时， 发现自 己爬错 了墙头 。－－[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现 在规模 很大的 事情不 可；生 活中微 小之处 ，照样 可以伟 大。― ―[布鲁 克斯] 113.人生的目的有二：先是获得你 想要的 ；然后 是享受 你所获 得的。 只有最 明智的 人类做 到第二 点。― ―[罗根·皮沙尔 ·史密 斯] 114.要经常听.时常想.时时学习，才 是真正 的生活 方式。 对任何 事既不 抱希望 ，也不 肯学习 的人， 没有生 存的资 格。
海 气 相 互 作 用
— 热 平 衡
海—气相互作用——热平衡
❖地球上高低纬之间热量输送通过大气 运动和洋流共同实现。
❖0-30°N 海洋输送热量>大气输热
❖30°N以北 大气输送热量>海洋输热
❖50°N附近 海洋输送热量给大气，大 气环流输送到高纬
太平洋东、西侧气压差值减小 沃克 ——厄尔尼诺现象 环流 太平洋东、西侧气压差值增大
——拉尼娜现象
赤道附近太平洋中东部海面温度异常升高， 这种现象叫做厄尔尼诺。
沃克环流减弱
厄尔尼诺现象发生时大气环流状况
太平洋中东侧： 干燥少雨——洪涝灾害 下沉气流减弱或消失——上升气流
太平洋西侧： 湿润多雨——干燥少雨，旱
19、上天不会亏待努力的人，也不会 同情假 勤奋的 人，你 有多努 力时光 它知道 。 20、成长这一路就是懂得闭嘴努力， 知道低 调谦逊 ，学会 强大自 己，在 每一个 值得珍 惜的日 子里， 拼命去 成为自 己想成 为的人 。6.凡 是内心 能够想 到.相信 的，都 是可以 达到的 。――[NapoleonHill]
97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨 我的人 .以及 对我冷 漠的人 。 爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨 慎；对 我冷漠 的人教 我自立 。――[J·E·丁 格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明 的人是 考虑现 在和未 来，根 本无暇 去想过 去的事 。――[英国哲 学家培 根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找 全新的 景色， 也为了 拥有全 新的眼 光。― ―[马塞 尔·普 劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物 ，然而 能看到 这些美 好事物 的人， 事实上 是少之 又少。 ――[罗 丹] 101.称赞不但对人的感情，而且对 人的理 智也发 生巨大 的作用 ，在这 种令人 愉快的 影响之 下，我 觉得更 加聪明 了，各 种想法 ，以异 常的速 度接连 涌入我 的脑际 。――[托尔斯 泰] 102.人生过程的景观一直在变化， 向前跨 进，就 看到与 初始不 同的景 观，再 上前去 ，又是 另一番 新的气 候―― 。[叔本 华] 103.为何我们如此汲汲于名利，如 果一个 人和他 的同伴 保持不 一样的 速度， 或许他 耳中听 到的是 不同的 旋律， 让他随 他所听 到的旋 律走， 无论快 慢或远 近。― ―[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间， 而我们 应该最 担心的 也是时 间；因 为没有 时间的 话，我 们在世 界上什 么也不 能做。 ――[威 廉·彭] 105.人类的悲剧，就是想延长自己 的寿命 。我们 往往只 憧憬地 平线那 端的神 奇【违 禁词， 被屏蔽 】，而 忘了去 欣赏今 天窗外 正在盛 开的玫 瑰花。 ――[戴 尔·卡内 基] 106.休息并非无所事事，夏日炎炎 时躺在 树底下 的草地 ，听着 潺潺的 水声， 看着飘 过的白 云，亦 非浪费 时间。 ――[约 翰·罗伯 克] 107.没有人会只因年龄而衰老，我 们是因 放弃我 们的理 想而衰 老。年 龄会使 皮肤老 化，而 放弃热 情却会 使灵魂 老化。 ――[撒 母耳·厄 尔曼] 108.快乐和智能的区别在于：自认 最快乐 的人实 际上就 是最快 乐的， 但自认 为最明 智的人 一般而 言却是 最愚蠢 的。― ―[卡雷 贝·C·科 尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的 潜在能 力。无 论是谁 ，在千 钧一发 之际， 往往能 轻易解 决从前 认为极 不可能 解决的 事。― ―[戴尔·卡内基 ] 110.每天安静地坐十五分钟·倾听你 的气息 ，感觉 它，感 觉你自 己，并 且试着 什么都 不想。 ――[艾 瑞克·佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一 辈子工 夫，在 公司或 任何领 域里往 上攀爬 ，却在 抵达最 高处的 同时， 发现自 己爬错 了墙头 。－－[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现 在规模 很大的 事情不 可；生 活中微 小之处 ，照样 可以伟 大。― ―[布鲁 克斯] 113.人生的目的有二：先是获得你 想要的 ；然后 是享受 你所获 得的。 只有最 明智的 人类做 到第二 点。― ―[罗根·皮沙尔 ·史密 斯] 114.要经常听.时常想.时时学习，才 是真正 的生活 方式。 对任何 事既不 抱希望 ，也不 肯学习 的人， 没有生 存的资 格。
第三节海—气相互作用
高，鱼类生存环境改变，鱼类减少，渔业生产受损。
(3)说出A、B两图中哪一幅是厄尔尼诺事件发生时的图，并简述厄尔
尼诺现象对赤道附近太平洋东西两岸气候的影响。
A图。影响：东岸因水温升高，气流上升，多雨；西岸因水温下降，
气流下沉，少雨。
课前知识自学
课堂主题探究
学科素养提升
教材活动点拨
课后达标检测
成果展示
1．沃克环流 赤道
2018年12月到2019年2月中旬， 江苏省平均降水量185.4 mm，比常 年同期偏多1倍，为1951年以来的 最高值；日照时数为217.4小时，为 1951年以来最少。江苏省气候中心预测评价科工作人员表示，2018年冬 季全球处在一个厄尔尼诺偏暖的发展年，赤道中东部太平洋海温普遍偏 暖，使西太平洋副热带高压偏强、偏西、偏北，海洋上形成一条水汽输 送带，导致江苏2018年冬季降水普遍偏多。如图为太平洋赤道附近大气 及海水在不同状态下的运动图。
第四章 水的运动
第三节 海—气相互作用
赤道中东太平洋于2020年8月至2023年1月，连续三年发生拉尼娜事 件。在多数拉尼娜事件达到盛期的冬季，影响我国的冷空气活动比常年 更加频繁，且强度偏强，我国中东部大部分地区气温较常年同期偏低的 概率较大；而我国南方地区的水汽条件较常年同期会明显偏差，不利于 形成降水。说明拉尼娜现象产生的主要原因。
课后达标检测
课堂主题探究
主题探究 海—气相互作用与全球水热平衡
下 图 为 海 洋 平 均 每 日 向 大 气 输 送 的 热 量 分 布 图 ( 单 位 ： ×0.484 W/m2)。
课前知识自学
课堂主题探究
学科素养提升
教材活动点拨
课后达标检测
据此探究下列问题： (1)指出海洋向大气输送热量的主要方式。 长波辐射和潜热。 (2)指出海洋与大气间的相互作用最活跃的地区，并说明原因。 热带。从纬度范围看，热带约跨47个纬度，范围大，正午太阳高度 也大，获得的太阳辐射多；从图中的数据看，该地区海洋平均每日向大 气输送的热量最多；从面积看，该区域海洋面积大，储存的热量多，蒸 发旺盛，向大气输送的水汽丰富，释放到大气中的潜热也丰富。
《海—气相互作用及其影响》 知识清单
《海—气相互作用及其影响》知识清单一、海—气相互作用的概念海—气相互作用是指海洋与大气之间在热量、动量和物质等方面的相互影响和交换的过程。
简单来说，海洋和大气就像是一对亲密的伙伴，不断地进行着“交流”，这种交流对全球的气候和环境有着至关重要的影响。
二、海—气相互作用的主要方式1、热量交换海洋是地球上最大的热量储存库，其吸收的太阳辐射能远远超过陆地。
海洋通过蒸发、对流等方式将热量传递给大气，而大气则通过风将热量重新分配。
例如，在低纬度地区，海洋吸收了大量的热量，通过海流和大气环流将热量输送到高纬度地区，从而调节了全球的热量分布。
2、水汽交换海洋是大气中水汽的主要来源。
海水的蒸发会使大量的水汽进入大气，这些水汽在一定条件下会形成云、雨等天气现象。
同时，大气中的水汽也会通过降水的形式回到海洋，完成水汽的循环。
3、气体交换海洋和大气之间还会进行气体的交换，如二氧化碳、氧气等。
海洋中的植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，而海洋中的生物呼吸和分解过程则会产生二氧化碳。
大气中的二氧化碳也会溶解在海水中，参与海洋的碳循环。
4、动量交换风是大气向海洋传递动量的主要方式。
风吹过海面时会产生摩擦力，从而引起海浪和海流。
反过来，海洋中的海流和海浪也会对大气环流产生一定的影响。
三、海—气相互作用的影响1、对全球气候的影响（1）调节气温海洋的巨大热容量使得海洋能够在夏季储存热量，在冬季释放热量，从而减缓了沿海地区气温的季节变化。
同时，海洋与大气之间的热量交换也影响着全球的气温分布，使得赤道和两极之间的温差不至于过大。
（2）影响降水海洋向大气输送的水汽是形成降水的重要条件。
在沿海地区，由于海洋水汽充足，降水通常较为丰富。
而在远离海洋的内陆地区，降水相对较少。
此外，海—气相互作用还会影响降水的季节分布和年际变化。
（3）形成气候类型在全球范围内，不同地区的海—气相互作用模式形成了不同的气候类型。
例如，赤道附近的低纬度地区，由于海水温度高，蒸发强烈，大气对流旺盛，形成了热带雨林气候；而在中纬度地区，由于海洋和陆地的热力差异明显，形成了季风气候。
《地理》海-气相互作用
（一）沃克环流及影响 赤道附近太正平常洋年中份东赤部道的附表近层太海平水洋温地度区较的低海，气大状气况较稳定，气流下沉； 西部海水温度较高，气流上升，该环流称沃克环流。
“沃克环流”是指在正常情况下较干燥的空气在东太平洋较冷的洋面上下沉，然 后沿赤道向西运动，成为赤道信风的一部分，当信风到达西太平洋时，受到较暖 洋面的影响而上升再向东运行，如此形成了一个封闭的环流（下图）。
磷循环
磷是生物不可缺少的重要物质成分之一，是 植物三大营养元素（N、P、K）之一。
磷的主要来源是磷酸盐类岩石和沉积物（如 鸟粪等）。
岩石和沉积物通过风化、侵蚀、淋溶作用和 采矿释放出来进入水流和土壤中变成可溶性 磷酸盐。 其中一部分进入海洋参与水生生态系统的循 环，另一部分被陆生植物吸收进入食物链。
下图为太平洋8月表层海水多年平均温度分布 图（单位：℃）。
1.当厄尔尼诺现象发生时，甲海区海水等
温线 A.数值增大，向北弯曲幅度加大
B
B.数值增大，向北弯曲幅度减小
C.数值减小，向南弯曲幅度加大
D.数值减小，向南弯曲幅度减小
（二）厄尔尼诺现象
非正常年份，东南信风减弱，赤道逆流（自西向东）增强，迫使秘鲁寒流势力减弱， 即产生厄尔尼诺现象。
距平：数值与平均值的差，分为正距平和负距平
3.当强厄尔尼诺现象出现时，茎柔
鱼迁徙的方向最可能是
C
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
4.反厄尔尼诺年的茎柔鱼产量偏高。
与其相关度最小的是
D
A.饵料来源充足 B.海水温度适宜
C.生存空间扩大 D.天敌数量减少
不同纬度海洋对 大气加热的差异
海洋与陆地对 大气加热的差异
1.下列月份中德雷克海峡有可能出现冰进现 C
人教版地理《海—气相互作用》ppt
气候由原来的干燥少雨变为多雨,引发
部海面
洪涝灾害
的温度
上升气流减弱或消失,气候由温润多雨转 差异减
变为干燥少雨,带来旱灾或森林大火
小
与更广大范围的气候异常现象呈现一定的相关性
【新教材】第四章 第三节 海—气相互作用 课件—人教版（2019）选修1 自然地理(共34张PPT)
必备知识
自主检测
知识拓展 厄尔尼诺的可能形成原因 多数科学家认为,东南信风减弱可能是引发厄尔尼诺现象的主要 原因。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。 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)影响:拉尼娜现象发生后,赤道附近太平洋东西部的温度差异 增大,同样会引起气候异常。
结合材料探究: (1)图示区域海—气相互作用有何特点? (2)该海区纬度较低,获得的太阳辐射多,但海水的温度并没有越 来越高,原因是什么? 提示:(1)该地位于赤道附近,纬度低,海洋水温高,蒸发量大,因此向 大气输送的热量多,海—气间水分交换活跃。由于气温高,气流上 升强烈,水汽容易凝结,形成丰富的降水。 (2)一方面,海水蒸发量大,通过潜热输送、长波辐射形式,将热量 输送给大气。另一方面,通过大洋环流,将多余的热量输送到较高 纬度地区。
必备知识
自主检测
二、厄尔尼诺和拉尼娜现象
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。
1.厄尔尼诺现象
(1)概念:赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高的现象。
(2)影响
第13讲 海-气的相互作用-高考地理一轮复习课件(新高考通用)
B 2．在海—气系统内部（ ）
A．大气降水，将能量直接传递给了海洋表面 B．大气辐射和运动，消耗从海洋获取的热量 C．海面反射太阳辐射，增加了大气潜热释放 D．海面水分蒸发凝结，促使海水产生了运动
考点二 厄 尔 尼 诺 与 拉 尼 娜
(一) 沃克环流
1. 概念 是指赤道海洋表面因水温的东西面差
异而在上空形成大气热力环流。
1 海气相互作用 2 厄尔尼诺与拉尼娜
考点一 海 气 相 互 作 用
(一)海气相互作用
1. 概念
是指海洋与大气之间进行着大量且复杂的物质和能量交换。
海洋和大气间的物质交换是 多相的，既有液态的物质交 换，也有气态的和固态的物 质交换
(一)海气相互作用
2. 海—气间的水分交换过程
水汽凝结
海洋是大气中水 汽的最主要来源
(一)海气相互作用
4. 海洋对大气的作用
③海洋对气候具有调节作用
④海洋对大气的温室效应有缓解作用
海洋中溶解的CO2是大气中CO2含量 的数十倍，并且海洋通过生物固碳等 作用调节大气中的CO2含量，影响着 全球气温和大气环流过程； 海洋浮游植物通过光合作用，向大气 提供了40%的再生氧气。
(一)海气相互作用
A．0°～10°潜热释放高度较高，气流辐散上升强烈 B．30°～40°潜热释放数量较少，信风干燥抑制蒸发 C．50°～60°潜热释放高度较低，锋面气旋抬升受限 D．80°～90°潜热释放数量最少，极地东风摆动较小
对点演练
（2024·浙江1月卷）海—气间通过潜热（海水蒸发吸收的热量或水汽凝结释放的 热量）、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。下图为北半球夏季大气潜热释放对局地气温变化的贡献。完成下面小题。
A．大气降水，将能量直接传递给了海洋表面 B．大气辐射和运动，消耗从海洋获取的热量 C．海面反射太阳辐射，增加了大气潜热释放 D．海面水分蒸发凝结，促使海水产生了运动
考点二 厄 尔 尼 诺 与 拉 尼 娜
(一) 沃克环流
1. 概念 是指赤道海洋表面因水温的东西面差
异而在上空形成大气热力环流。
1 海气相互作用 2 厄尔尼诺与拉尼娜
考点一 海 气 相 互 作 用
(一)海气相互作用
1. 概念
是指海洋与大气之间进行着大量且复杂的物质和能量交换。
海洋和大气间的物质交换是 多相的，既有液态的物质交 换，也有气态的和固态的物 质交换
(一)海气相互作用
2. 海—气间的水分交换过程
水汽凝结
海洋是大气中水 汽的最主要来源
(一)海气相互作用
4. 海洋对大气的作用
③海洋对气候具有调节作用
④海洋对大气的温室效应有缓解作用
海洋中溶解的CO2是大气中CO2含量 的数十倍，并且海洋通过生物固碳等 作用调节大气中的CO2含量，影响着 全球气温和大气环流过程； 海洋浮游植物通过光合作用，向大气 提供了40%的再生氧气。
(一)海气相互作用
A．0°～10°潜热释放高度较高，气流辐散上升强烈 B．30°～40°潜热释放数量较少，信风干燥抑制蒸发 C．50°～60°潜热释放高度较低，锋面气旋抬升受限 D．80°～90°潜热释放数量最少，极地东风摆动较小
对点演练
（2024·浙江1月卷）海—气间通过潜热（海水蒸发吸收的热量或水汽凝结释放的 热量）、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。下图为北半球夏季大气潜热释放对局地气温变化的贡献。完成下面小题。
4.3海—气相互作用(拉尼娜与厄尔尼诺)
图4—20 8月份印度洋表层水温分布
知新
探究P97：阅读教材图文资料思考：
1.波斯湾、红海与索马里沿岸夏季气温存在 着显著差异，对此现象进行解释。
提示：索马里沿岸水温明显偏低。 西南季风，形成索马里寒流
2.简要描绘赤道以北附近，印度洋由东到 西大气环流系统的剖面结构。
提示：海面冷热不均，垂直运动， 水平运动
厄尔尼诺发生年份赤道附近太平洋的大气环流及影响
气流下沉 气候变干旱 引发森林火灾
冷
新几内亚 澳洲东北部等地
沃克环流逆转
近海面风向
表层海水运动方向
气流上升 气候变多雨 引发洪灾
热
秘鲁 厄瓜多尔等地
太平洋
印度尼西亚森林火灾
秘鲁水灾
影响：
正常年份
厄尔尼诺发生年份
洋流 秘鲁寒流沿秘鲁沿岸向西北流
赤道逆流加强，秘鲁寒流冷水上泛减弱甚至 消失，水温较高的赤道暖流南下迫使秘鲁寒 流向西流动
探究 2021年的气候异常可能与哪种现象有关？ 拉尼娜：冷冬热夏。
长津湖剧照
拉尼娜给朝鲜半岛的冬天 带来极寒天气。
长津湖的冬天本来就很冷。在1950年的冬天，恰好还发生了一次中等强度的 “拉尼娜现象”，更是雪上加霜。当拉尼娜现象来临时，会造成大范围的气候异 常。当时朝鲜半岛不仅普降大雪，伴随而来的还有大风，由于风寒效应，体感温 度可达-60℃。在这场战役中，志愿军冻伤28954人、冻死4000余人！
更冷
秘鲁 厄瓜多尔等地
拉尼娜形成、影响 东南信风加强→沃克环流加强
活动
1.比照正常年份赤道太平洋海域东西岸大气环流状况，绘制拉尼娜发生时该区域 的大气运动状态示意图； 2.根据所绘示意图，说明赤道太平洋东岸和西岸地区可能出现的气象灾害。
知新
探究P97：阅读教材图文资料思考：
1.波斯湾、红海与索马里沿岸夏季气温存在 着显著差异，对此现象进行解释。
提示：索马里沿岸水温明显偏低。 西南季风，形成索马里寒流
2.简要描绘赤道以北附近，印度洋由东到 西大气环流系统的剖面结构。
提示：海面冷热不均，垂直运动， 水平运动
厄尔尼诺发生年份赤道附近太平洋的大气环流及影响
气流下沉 气候变干旱 引发森林火灾
冷
新几内亚 澳洲东北部等地
沃克环流逆转
近海面风向
表层海水运动方向
气流上升 气候变多雨 引发洪灾
热
秘鲁 厄瓜多尔等地
太平洋
印度尼西亚森林火灾
秘鲁水灾
影响：
正常年份
厄尔尼诺发生年份
洋流 秘鲁寒流沿秘鲁沿岸向西北流
赤道逆流加强，秘鲁寒流冷水上泛减弱甚至 消失，水温较高的赤道暖流南下迫使秘鲁寒 流向西流动
探究 2021年的气候异常可能与哪种现象有关？ 拉尼娜：冷冬热夏。
长津湖剧照
拉尼娜给朝鲜半岛的冬天 带来极寒天气。
长津湖的冬天本来就很冷。在1950年的冬天，恰好还发生了一次中等强度的 “拉尼娜现象”，更是雪上加霜。当拉尼娜现象来临时，会造成大范围的气候异 常。当时朝鲜半岛不仅普降大雪，伴随而来的还有大风，由于风寒效应，体感温 度可达-60℃。在这场战役中，志愿军冻伤28954人、冻死4000余人！
更冷
秘鲁 厄瓜多尔等地
拉尼娜形成、影响 东南信风加强→沃克环流加强
活动
1.比照正常年份赤道太平洋海域东西岸大气环流状况，绘制拉尼娜发生时该区域 的大气运动状态示意图； 2.根据所绘示意图，说明赤道太平洋东岸和西岸地区可能出现的气象灾害。
海—气相互作用对全球水热平衡有什么样的影响？
海—气相互作用对全球水热平衡有什么样的影响？海-气相互作用对全球水热平衡有着重要的影响。
以下是其主要影响方面：1.蒸发与降水循环：海-气相互作用是蒸发和降水循环的关键过程。
海洋的蒸发释放水蒸气进入大气中，形成水蒸气的库存，这是降水的重要来源之一。
当水蒸气冷却凝结成云，降水发生，这将有助于将热量和水领域的能量释放回地球。
2.气候调节：海-气相互作用通过调节全球的温度和湿度分布对气候具有调节作用。
海洋是地球上巨大的热库，能够吸收和储存大量的热量，使得海洋沿岸地区的气温比内陆地区更加温和。
此外，大气通过海洋吸收了大量的水蒸气，形成了水汽的输送路径，从而影响降水的分布模式。
3.季风系统：海-气相互作用在季风系统中发挥关键作用。
海洋的温暖和湿度导致季风风系统产生，在夏季带来大量的降水。
而在冬季，陆地相对较冷，形成了季风倒挂的现象，从而影响了季风风系统的运行。
4.气候变化和海洋循环：海-气相互作用是地球气候变化和海洋循环的重要机制。
例如，El Niño和La Niña现象是由于海洋和大气之间的相互作用而导致的热量传递和海洋循环的变化，从而影响全球的气候格局。
5.水面温度调节：海洋对大气温度具有调节作用。
较高的海表温度在冷却过程中释放热量，影响着大气的温度。
海洋热量的释放和吸收可以影响大气中的热力循环和风的形成。
综上所述，海-气相互作用通过调节水蒸气和热量的交换，对全球的水热平衡、气候变化、季风系统和海洋循环等方面产生重要影响。
了解和研究这种相互作用的机制，有助于深入理解全球气候系统的运行和变化。
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（b）示意图（Webster，1994）
3、海洋环流对气候的影响 （1）热量输送 （2）水分输送 （3 ）对温度的影响 1）南北温差 2）东西温差 （4）对降水的影响
表6.5 大陆和大洋上赤道至北极圈气温差(ºC)的比较
经度 (地区)
1月 7月 平均
0º
130ºE
170ºW
90ºW
(大西洋) (欧亚大陆) (太平洋) (北美大陆)
月
海平面
1
7
850
1
7
700
1
7
500
1
7
300
1
7
200
1
7
①亚非大陆 9.2 31.2 5.5 24.0 -1.3 13.9 -16.5 -4.3 -41.8 -28.1 — -46.5
②太平洋 12.5 24.7 6.5 16.4 -0.3 8.6 -14.5 -6.8 -38.3 -33.0 -51.5 -53.4
22º
74º
47º
58º
16º
8º
25
25º
19º
41º
36º
41º
第五节 海-气能量交换
1、海-气能量转换的物理过程 2、海-气界面的辐射平衡 3、海面上的热量交换
图 北大西洋中纬度区域(55ºN，20ºW)热通量H和LE强度的年变化 (布德科，1978)
表6.6 来自海面的感热通量H和潜通量LE的纬度平均值 (108 MJ/m 2•a)
反之为负偶极子事件。
IOD有着显著的季节变化，在夏季开始出现，持续到秋季最 明显，冬季开始逐渐减弱。
热带印度洋不仅对周边的国家及岛屿的气候变化起到很大的 影响作用，而且与东南亚大陆以及全球其他地区的气候变化有着 密切的联系。
相比之下，热带印度洋海温变率远小于太平洋，但其纬向距 平的变化同样十分明显，并通过海-气相互作用影响周边气候。
第三节 海陆分布对气候的影响
1、海陆分布对环流的影响 （1）对西风扰动的影响 （2）对季风的影响
2、海陆分布对气温的影响 3、海陆分布对降水的影响
图6.2 海陆热力影响下冬季定常槽百分率（上）和 T1300000 厚度分布示意图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表6.4 在30°N不同高度上海、陆气温及其差值（℃）
等压面（hPa）
1972--73
1982--83 1986--87
1991--92 1993--94
1997--98
1901 — 2003 年
中 强
在常年，此区域东向信风盛行，在平均风速下， 沿赤道太平洋海平面高度呈西高东低的形势。西太平 洋斜温层深度约200m，东太平洋仅50m左右，这种结 构与西暖东冷的平均海温分布相适应（图a）。
①-② -3.3 6.3 -1.0 7.6 -1.0 5.3 -2.0 2.5 -3.3 4.9 — 7.1
第四节 海洋环流
1、风生流
（1）太平洋海流（2）大西洋海流（3）印度洋海流
2、热盐环流
（1）概念
（2）热盐环流的重要性
3、海洋环流对气候的影响
（1）热量输送 （2）水分输送
（3 ）对温度的影响 1）南北温差 2）东西温差
因此,有人提出大洋环流—气候关系模式，用来解释第四纪 冰期——间冰期的转换机制,认为冰期—间冰期的转换是通过大 洋传送带的开启与关闭来控制的,在大洋传送带开启的时期维持 与现代相当的间冰期气候,当大洋传送带被关闭或严重削弱的时 期转变为冰期气候。
热盐环流的重要性
就全球气候系统而言，热带存在辐射盈余，极地存 在辐射亏损，为保持整个系统的能量平衡，在低纬与 高纬之间，必定存在强的经向能量输送。
837 1465 1884 1758 921 745 1256 1800 1382 921 544 963
1298
921
1968
795
2805
670
4019
586
4563
293
4899
293
4354
293
4145
251
4731
377
4438
461
3433
461
2135
251
1465
377
3433
377
英国数学家兼气象学家沃克爵士
当印度洋地区出现气压正距平时，东南太平洋及 南美地区将有负距平；反之亦然。
SOI
5 3 1 -1 -3 -5 1933 1943 1953 1963 1973 1983 1993 2003 年
图6.9 南方涛动指数(SOI) 的年际变化时间序列 (缪启龙根据CPC1933-2008资料绘制)
图 赤道太平洋热结构对海面风场变化的响应 a.平均状况
在冷水带上，气温高于水温，空气层结稳 定，对流不易发展，雨量偏少，气候干旱。
图 赤道太平洋热结构对海面风场变化的响应 b.强信风
图 赤道太平洋热结构对海面风场变化的响应 c.信风张驰
沃克环流
赤道东太平洋是冷水上翻区。形成了著名的赤道干旱 带。在日界线以东0～10ºS范围内年降水量仅500mm 左右。
西太平洋从日界线往西到菲律宾是所谓“暖池”。在 西 太 平 洋 赤 道 附 近 年 降 水 量 在 2000mm 以 上 ， 10ºN~10ºS 附 近 两 个 半 球 的 热 带 辐 合 带 年 降 水 量 高 达 5000mm。
菲律宾以东的暖池与赤道东太平洋的冷水域之间形成 强烈的温度对比。
Bjerknes首先（1969）指出这种东西向对比的重要性。 并且认为赤道太平洋上空可能存在一个纬向环流圈。
Ashok等认为IOD恰恰是引起ENSO-印度季风降水关系减弱的 原因之一。
因此，IOD作为下垫面海洋一种的外强迫信号，对短期气候 预测有着十分重要的意义。
2、指数和特征
Saji 将印度洋西部（50-70°E，10°S-10°N）和东部 （90-110°E，10°S-EQ）区域平均的海表温度距平之 差定义为IOD指数。
837
461
1382
544
1884
754
2721
963
3140
879
3978
670
3894
418
3768
377
4103
586
3684
754
3182
586
2093
293
1465
377
2763
544
表6.3 台风登陆后风速削弱的百分比
离海岸距离（km） 0 10 15 25 50 100 150
台风登陆后风速比 100 97 86 86 72 55 47 （﹪）
1994年夏季，东亚许多地区气候显著异常，这一年发生在太 平洋的弱El Nino事件并不能很好地解释该异常现象，而Saji等提 出IOD可以较好地解释1994年气候异常。
Guan等研究认为IOD至少通过两种方式影响1994年夏季东亚 环流，导致东亚气候异常。
Kumar等对140年历史资料进行分析，发现ENSO与印度夏季 风的反相关关系自1970年代中后期已不显著，出现了迅速而且明 显的减弱。
研究表明：
海洋的极向热输送约占海气耦合系统中极向热输送 总量的50%，在北半球，它把低纬的热量输送到高纬， 在50°N附近（海洋西边界流最强）通过强烈的海气热 交换，把大量的热量输送给大气，再由大气把能量向 更高纬度输送。
海洋经向热输送强度的变化，将对全球气候产生重 要影响。
图6.6 海气快速相互作用的区域 （a）和全球气候系统的经向环流体系
LE
H
70-60°N 60-50
50-40 40-30 30-20 20-10 10-0 0-0°S 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 全球平均
670 963
1047 963 796
1340 2387 2554 1884 1172 1214 921 921 1130
251 377
沃克环流——
赤道东太平洋冷水域上空大气是下沉运动，西太 平洋暖池上空大气对流强烈，以上升运动为主，而地 面为东风信风，高空对流层上层为西风，形成一个闭 合的东西向环流圈。
沃克环流是赤道地区海-气作用的产物,并通过大 气的遥相关作用影响到其它地区,在整个赤道纬圈均 存在沃克环流。
图6.13 赤道洋面的垂直环流圈（Wvrtki，1982）
图6.10 海洋平均温度分布(℃)（Levitus，1982）
图6.11 赤道太平洋海温监测区分布图
Nino 3.4
正常状态
W 29℃
E 24℃
西海面高40cm左右 平均海温高3～6℃
厄尔尼诺发生的状态
E W
正常状态（1993.12）
厄尔尼诺状态（1997.12）
拉尼娜状态（1998.12）
纬度带(ºN)
H
70-60
9.2
60-50
8.0
50-40
6.7
40-30
5.9
30-20
2.9
20-10
2.9
10-0
2.9
LE
LE/(H± LE)
13.0
0.585
19.7
0.711
28.2
0.807
40.4
0.872
45.8
0.940
49.1
0.944
43.6
0.936
第六节 热带海洋对气候的影响
热盐环流的重要性
大洋传送带将温暖、低盐的表层水由东至西地传送到大西洋, 将深层的、高盐度的冷水从西向东送入太平洋,由此造成的水汽 交换量达 20×106m3/s。
由于向北的流动供给海水平均温度为10℃,向南流动的深层水 为2℃,每形成1m3的深水将释放 33.48J 的热量,一年中由此所释 放的总热量达20.9×1021J,相当于35°N的北大西洋地区每平方厘 米的大气每年可获得 104 625J 的海洋热,占该地区所获得的所 有热量的 25% 。这一数量远远超过了地球轨道要素所引起的日 照率变化所产生的影响,这些热量的有无对高纬度的温度与大陆 冰盖的生消有重大的影响。
3、海洋环流对气候的影响 （1）热量输送 （2）水分输送 （3 ）对温度的影响 1）南北温差 2）东西温差 （4）对降水的影响
表6.5 大陆和大洋上赤道至北极圈气温差(ºC)的比较
经度 (地区)
1月 7月 平均
0º
130ºE
170ºW
90ºW
(大西洋) (欧亚大陆) (太平洋) (北美大陆)
月
海平面
1
7
850
1
7
700
1
7
500
1
7
300
1
7
200
1
7
①亚非大陆 9.2 31.2 5.5 24.0 -1.3 13.9 -16.5 -4.3 -41.8 -28.1 — -46.5
②太平洋 12.5 24.7 6.5 16.4 -0.3 8.6 -14.5 -6.8 -38.3 -33.0 -51.5 -53.4
22º
74º
47º
58º
16º
8º
25
25º
19º
41º
36º
41º
第五节 海-气能量交换
1、海-气能量转换的物理过程 2、海-气界面的辐射平衡 3、海面上的热量交换
图 北大西洋中纬度区域(55ºN，20ºW)热通量H和LE强度的年变化 (布德科，1978)
表6.6 来自海面的感热通量H和潜通量LE的纬度平均值 (108 MJ/m 2•a)
反之为负偶极子事件。
IOD有着显著的季节变化，在夏季开始出现，持续到秋季最 明显，冬季开始逐渐减弱。
热带印度洋不仅对周边的国家及岛屿的气候变化起到很大的 影响作用，而且与东南亚大陆以及全球其他地区的气候变化有着 密切的联系。
相比之下，热带印度洋海温变率远小于太平洋，但其纬向距 平的变化同样十分明显，并通过海-气相互作用影响周边气候。
第三节 海陆分布对气候的影响
1、海陆分布对环流的影响 （1）对西风扰动的影响 （2）对季风的影响
2、海陆分布对气温的影响 3、海陆分布对降水的影响
图6.2 海陆热力影响下冬季定常槽百分率（上）和 T1300000 厚度分布示意图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表6.4 在30°N不同高度上海、陆气温及其差值（℃）
等压面（hPa）
1972--73
1982--83 1986--87
1991--92 1993--94
1997--98
1901 — 2003 年
中 强
在常年，此区域东向信风盛行，在平均风速下， 沿赤道太平洋海平面高度呈西高东低的形势。西太平 洋斜温层深度约200m，东太平洋仅50m左右，这种结 构与西暖东冷的平均海温分布相适应（图a）。
①-② -3.3 6.3 -1.0 7.6 -1.0 5.3 -2.0 2.5 -3.3 4.9 — 7.1
第四节 海洋环流
1、风生流
（1）太平洋海流（2）大西洋海流（3）印度洋海流
2、热盐环流
（1）概念
（2）热盐环流的重要性
3、海洋环流对气候的影响
（1）热量输送 （2）水分输送
（3 ）对温度的影响 1）南北温差 2）东西温差
因此,有人提出大洋环流—气候关系模式，用来解释第四纪 冰期——间冰期的转换机制,认为冰期—间冰期的转换是通过大 洋传送带的开启与关闭来控制的,在大洋传送带开启的时期维持 与现代相当的间冰期气候,当大洋传送带被关闭或严重削弱的时 期转变为冰期气候。
热盐环流的重要性
就全球气候系统而言，热带存在辐射盈余，极地存 在辐射亏损，为保持整个系统的能量平衡，在低纬与 高纬之间，必定存在强的经向能量输送。
837 1465 1884 1758 921 745 1256 1800 1382 921 544 963
1298
921
1968
795
2805
670
4019
586
4563
293
4899
293
4354
293
4145
251
4731
377
4438
461
3433
461
2135
251
1465
377
3433
377
英国数学家兼气象学家沃克爵士
当印度洋地区出现气压正距平时，东南太平洋及 南美地区将有负距平；反之亦然。
SOI
5 3 1 -1 -3 -5 1933 1943 1953 1963 1973 1983 1993 2003 年
图6.9 南方涛动指数(SOI) 的年际变化时间序列 (缪启龙根据CPC1933-2008资料绘制)
图 赤道太平洋热结构对海面风场变化的响应 a.平均状况
在冷水带上，气温高于水温，空气层结稳 定，对流不易发展，雨量偏少，气候干旱。
图 赤道太平洋热结构对海面风场变化的响应 b.强信风
图 赤道太平洋热结构对海面风场变化的响应 c.信风张驰
沃克环流
赤道东太平洋是冷水上翻区。形成了著名的赤道干旱 带。在日界线以东0～10ºS范围内年降水量仅500mm 左右。
西太平洋从日界线往西到菲律宾是所谓“暖池”。在 西 太 平 洋 赤 道 附 近 年 降 水 量 在 2000mm 以 上 ， 10ºN~10ºS 附 近 两 个 半 球 的 热 带 辐 合 带 年 降 水 量 高 达 5000mm。
菲律宾以东的暖池与赤道东太平洋的冷水域之间形成 强烈的温度对比。
Bjerknes首先（1969）指出这种东西向对比的重要性。 并且认为赤道太平洋上空可能存在一个纬向环流圈。
Ashok等认为IOD恰恰是引起ENSO-印度季风降水关系减弱的 原因之一。
因此，IOD作为下垫面海洋一种的外强迫信号，对短期气候 预测有着十分重要的意义。
2、指数和特征
Saji 将印度洋西部（50-70°E，10°S-10°N）和东部 （90-110°E，10°S-EQ）区域平均的海表温度距平之 差定义为IOD指数。
837
461
1382
544
1884
754
2721
963
3140
879
3978
670
3894
418
3768
377
4103
586
3684
754
3182
586
2093
293
1465
377
2763
544
表6.3 台风登陆后风速削弱的百分比
离海岸距离（km） 0 10 15 25 50 100 150
台风登陆后风速比 100 97 86 86 72 55 47 （﹪）
1994年夏季，东亚许多地区气候显著异常，这一年发生在太 平洋的弱El Nino事件并不能很好地解释该异常现象，而Saji等提 出IOD可以较好地解释1994年气候异常。
Guan等研究认为IOD至少通过两种方式影响1994年夏季东亚 环流，导致东亚气候异常。
Kumar等对140年历史资料进行分析，发现ENSO与印度夏季 风的反相关关系自1970年代中后期已不显著，出现了迅速而且明 显的减弱。
研究表明：
海洋的极向热输送约占海气耦合系统中极向热输送 总量的50%，在北半球，它把低纬的热量输送到高纬， 在50°N附近（海洋西边界流最强）通过强烈的海气热 交换，把大量的热量输送给大气，再由大气把能量向 更高纬度输送。
海洋经向热输送强度的变化，将对全球气候产生重 要影响。
图6.6 海气快速相互作用的区域 （a）和全球气候系统的经向环流体系
LE
H
70-60°N 60-50
50-40 40-30 30-20 20-10 10-0 0-0°S 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 全球平均
670 963
1047 963 796
1340 2387 2554 1884 1172 1214 921 921 1130
251 377
沃克环流——
赤道东太平洋冷水域上空大气是下沉运动，西太 平洋暖池上空大气对流强烈，以上升运动为主，而地 面为东风信风，高空对流层上层为西风，形成一个闭 合的东西向环流圈。
沃克环流是赤道地区海-气作用的产物,并通过大 气的遥相关作用影响到其它地区,在整个赤道纬圈均 存在沃克环流。
图6.13 赤道洋面的垂直环流圈（Wvrtki，1982）
图6.10 海洋平均温度分布(℃)（Levitus，1982）
图6.11 赤道太平洋海温监测区分布图
Nino 3.4
正常状态
W 29℃
E 24℃
西海面高40cm左右 平均海温高3～6℃
厄尔尼诺发生的状态
E W
正常状态（1993.12）
厄尔尼诺状态（1997.12）
拉尼娜状态（1998.12）
纬度带(ºN)
H
70-60
9.2
60-50
8.0
50-40
6.7
40-30
5.9
30-20
2.9
20-10
2.9
10-0
2.9
LE
LE/(H± LE)
13.0
0.585
19.7
0.711
28.2
0.807
40.4
0.872
45.8
0.940
49.1
0.944
43.6
0.936
第六节 热带海洋对气候的影响
热盐环流的重要性
大洋传送带将温暖、低盐的表层水由东至西地传送到大西洋, 将深层的、高盐度的冷水从西向东送入太平洋,由此造成的水汽 交换量达 20×106m3/s。
由于向北的流动供给海水平均温度为10℃,向南流动的深层水 为2℃,每形成1m3的深水将释放 33.48J 的热量,一年中由此所释 放的总热量达20.9×1021J,相当于35°N的北大西洋地区每平方厘 米的大气每年可获得 104 625J 的海洋热,占该地区所获得的所 有热量的 25% 。这一数量远远超过了地球轨道要素所引起的日 照率变化所产生的影响,这些热量的有无对高纬度的温度与大陆 冰盖的生消有重大的影响。