【氣象地理】高考地理中的海氣相互作用、必備的全球氣象可視化網站和軟件!

一、海一氣相互作用與水熱交換

(1)海一氣相互作用的含義:海洋與大氣間物質、能量持續交換的互相影響過程。

(2)海洋與大氣之間的水分交換

海洋是大氣中水汽的主要來源。海水蒸發時會把大量水汽輸送給大氣,大氣中的水汽在適當條件下凝結,並以降水的形式返回海洋,從而實現與海洋的水分交換。

(3)海洋與大氣之間的熱量交換

海洋是地球上太陽輻射能的重要存儲器。海洋吸收了到達地表太陽輻射能的大部分,並把絕大部分熱量儲存在海洋表層。海洋再通過潛熱、長波輻射等方式把儲存的太陽輻射能輸送給大氣,爲大氣運動提供能量,驅使大氣運動。大氣主要通過風向海洋傳遞動能,驅使表層海水運動,把部分能量返還給海洋,從而實現海洋與大氣之間的熱量交換。

二、海一氣相互作用與水熱平衡

海一氣相互作用所形成的大氣環流與大洋環流,是維持全球水熱平衡的基礎。

(1)海一氣相互作用維持全球水量平衡

從海洋上蒸發的水汽,通過水循環,使全球多年平均降水量等於多年平均蒸發量,總水量保持平衡。

(2)海一氣相互作用維持全球熱量平衡

低緯度海洋獲得更多的太陽輻射能,主要由大洋環流把低緯度的多餘熱量向較高緯度輸送;在中緯度,通過海洋與大氣之間的交換,把相當多的熱量輸送給大氣,再由大氣環流將熱量向更高緯度輸送,從而維持全球熱量平衡。

三、厄爾尼諾、拉尼娜及其影響

(1)正常情況下赤道附近太平洋東、西部的海一氣相互作用

在正常情況下,太平洋赤道兩側盛行穩定強勁的偏東信風,它將溫暖的表層海水吹離南美沿岸,自東向西流動形成赤道暖流(包括北赤道暖流和南赤道暖流)。在太平洋東岸,由於表層海水被風吹走,下層的冷海水會上涌補充,同時,沿岸還有自高緯度流來的寒流,使該海區表層海水的溫度較低。在西岸,赤道暖流堆積下沉,形成深厚的暖水層。這樣,赤道附近太平洋的東西方向,表層海水存在着明顯的溫度差異。

通過海一氣熱量交換,在赤道附近太平洋上空的氣流,形成基本上東西向的比較穩定的熱力環流。大洋西岸受溫暖的海水影響,多上升氣流,氣候溼潤多雨;大洋東岸受寒流影響,多下沉氣流,氣候乾燥少雨。

(2)厄爾尼諾現象及其影響

①概念:有些年份,赤道附近太平洋中、東部的海面溫度異常升高的現象,就是厄爾尼諾現象。

②成因:當信風減弱時,南美太平洋沿岸表層水溫增高,秘魯寒流近赤道段變性爲暖流。當增溫幅度大於0.5℃並持續幾個月至半年時,便形成厄爾尼諾事件。

③影響

a.對氣候的影響:使赤道附近太平洋東、西部海面的溫度差異減小,赤道附近太平洋東部下沉氣流減弱或消失,甚至出現上升氣流,氣候由原來的乾燥少雨變爲多雨,引發洪澇災害。同時,赤道附近的太平洋西部上升氣流減弱或消失,氣候由溼潤多雨變爲乾燥少雨,引發旱災或者森林大火。此外,厄爾尼諾現象與全球更大範圍的氣候異常現象呈現一定的相關性。有關研究表明,厄爾尼諾現象在延緩全球變暖方面具有一定的積極作用。

b.對海洋生物的影響:厄爾尼諾的出現,使得當地冷水性魚類不適應溫暖海域的環境而大量死亡,導致以這類魚爲食物的鳥類死亡或者遷徙。

(3)拉尼娜現象及其影響

①概念:赤道太平洋東部和中部海域水溫異常下降的現象,就是拉尼娜現象。該現象與厄爾尼諾現象相反,故有“反厄爾尼諾現象”之稱。

②成因:與正常年份相比,信風增強,它將更多溫暖的表層海水吹離南美西海岸,下層的更多的冷海水上涌補充,導致表層水溫更低。

③ 影響

a.對氣候的影響:使赤道附近太平洋東、西部的溫度差異增大,引起氣候異常和水旱災害。太平洋西岸上升氣流增強,降雨增多,會發生暴雨洪澇災害;太平洋東岸下沉氣流增強,降雨減少,會加劇旱災。拉尼娜對氣候的影響程度及威力比厄爾尼諾要小。

b.對海洋生物的影響:秘魯沿岸上升流增強,將更多的營養鹽類帶到海洋表層,使表層浮游生物增多,魚類的餌料增多,吸引大量冷水性魚類到來。以這類魚爲食物的鳥類也會隨之增多。

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