高三上册地理 海——气相互作用(一) 逐字稿-3,933字
师:同学们好,今天我们继续地球上的水的专题复习,今天研究的主题是海气相互作用。首先回顾一下专题复习的目的,我们是想更清晰、系统、透彻地认识地理事物,从而更好地解决真实情境中的地理问题。那该如何思考呢?还是从地理事物在哪里、为什么在这、会产生什么影响以及如何应对这几方面入手。基于这样的思考过程,我们会发现探究地理现象背后的原理很重要,因为在探究原理的过程中,我们能探索地理事物之间的相互联系和影响,了解它们如何联系、发生与发展。
比如在陆地上的水体和河流水系的探讨中,曾问过为什么 1998 年夏季长江流域普降暴雨。有学者提出,1997 年和 1998 年出现了厄尔尼诺现象,即在太平洋东部及中部,水面温度比正常水温高出约 3 到 4 摄氏度。为什么太平洋东中部海水温度升高,会导致长江流域出现大洪水,华南地区有持续暴雨,甚至东南亚地区发生大规模森林火灾呢?这两者之间有什么联系?对此关注的学者和专家很多,有位学者统计了厄尔尼诺年我国夏季降水分布情况。在厄尔尼诺发生年份,江淮流域尤其是长江中下游地区降水偏多。这位学者还对比了 1959 - 1978 年和 1979 - 1998 年厄尔尼诺年的情况,统计了次数、研究了强度,还找到了副高和洪涝这两个重要地理要素进行研究。大家看这个柱状图,1959 - 1978 年与 1979 - 1998 年相比,厄尔尼诺发生次数是不是少一些?强度是不是也弱一些?再看洪涝灾害情况,显然,厄尔尼诺次数多、强度大时,洪涝灾害次数增多,副高强度也更大。所以,厄尔尼诺现象确实和我国夏季降水有关系。
那厄尔尼诺现象又是怎么导致的呢?1966 年,一位著名学者利用 1957 年和 1958 年冬季海平面气压资料图,说明了厄尔尼诺期间东太平洋副高和西风强度的变化,此后,太平洋厄尔尼诺期间发生的一系列海气相互作用现象引起更多科学家关注。
为准备这节课,我在中国知网上阅读了所有关于海气相互作用的论文,发现很多学者、气象专家都很关注海气相互作用,研究很多天气或气候现象与海气作用的关系。说到这儿,大家能建立起联系了,长江流域洪涝灾害与厄尔尼诺现象密不可分,厄尔尼诺现象又与海气相互作用密不可分,所以我们要深入探讨各种地理现象背后的原理。
这里,我希望大家建立地理综合思维方式,因为不同地理事物相互联系、相互影响,才导致不同现象发生,而它们之间的联系就是我们要探究的重要地理原理或过程。接下来研究海气相互作用原理。什么是海气相互作用呢?众多文献中,我选了这个定义:海气相互作用是由于摩擦应力引起的动量交换。想象一下,风吹过海面,引起海水运动,这个过程就引发了动量交换。此外,通过湍流蒸发或长波辐射等作用,会引起热量交换。海气之间还会有水和二氧化碳等物质交换。海洋和大气边界上这些物质、能量和动能的交换,以及对大气和海洋各种物理性质的影响,统称为海气相互作用。
可能大家还不太理解,接下来从三个方面研究海气相互作用。第一,海气相互作用最主要的方式是水和热的交换。这不难理解,海水吸收太阳辐射增温,然后以长波辐射形式把热量传递给大气,使大气增温,实现了热量交换。水的交换大家更清楚,比如海水蒸发,液态水变成气态水进入大气,在空中冷却凝结成雨滴,落回海洋形成降水,这就是海洋和大气之间的水交换。这个过程看似简单,意义却非常重大,是海气相互作用的最主要方式。
第二,在相互作用过程中,哪些因素会影响它呢?比如在哪些地方海气相互作用更强烈?这就要学会读等值线图,这是高三复习重要的地理技能。来看这幅海洋平均每日向大气输送热量的分布图,每条线上都标有值,乘以 0.484 瓦每平方米就是海洋在该地方平均每日向大气输送的热量。观察不同海域,热量要素有差异吗?大家应该能看出来,数值不同就有差异。比如在接近赤道的低纬度地区,数值普遍偏高,意味着纬度低,海洋每天向大气输送的热量更高。能大概判断出纬度是影响海气相互作用中热量传递的重要因素,为什么呢?因为纬度低接受太阳辐射多,海洋温度相对高,蒸发旺盛,海气之间热量传输更活跃,传输热量更多;纬度高,值相对偏低。但有的同学发现,同一纬度有些地方输送热量也高,比如太平洋西侧和大西洋西侧都有 200 的值,和赤道附近差不多。这说明还有因素影响海洋平均每日向大气输送的热量情况,大家回忆一下前几节课学过的洋流。在刚才看到的 200 等值线附近,太平洋西侧是日本暖流,大西洋西侧有墨西哥湾暖流和北大西洋暖流。暖流流经的地方,水温相对较高,蒸发旺盛,海洋向大气输送的热量也多。所以,影响海气相互作用的重要因素是纬度和洋流。一般来说,低纬度海区和暖流流经的海区,海面蒸发旺盛,空气湿度大,降水丰富,海气作用中水分交换活跃。水温高的海区,向大气输送的热量也多。