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课时 33 海—气相互作用
1．海—气相互作用与水热交换
(1)海洋与大气间的水分交换
①交换过程：
②海洋对大气水分的影响：海洋的热状况和蒸发情况，直接制约着大气水汽的含量与分布。
(2)海洋与大气间的热(能)量交换
①海洋对大气的热(能)量输送：海洋通过潜热、长波辐射等方式将储存的太阳辐射能输送给
大气。
②大气对海洋的能量输送：大气通过风作用于海洋，驱动海水运动，把部分能量返还给海洋，
并使海洋热状况产生再分配，改变海洋对大气的加热作用。
思考 为什么热带地区是海—气相互作用最活跃的地区？
答案 ①热带地区获得的太阳辐射多；②热带地区海洋平均每月向大气输送的热量最多；③
热带地区海区面积大，海水蒸发旺盛，向大气输送的水汽也丰富。
2．海—气相互作用与水热平衡
(1)维持全球水热平衡的基础
①大气环流的产生：不同纬度海区对大气加热的差异，会产生高低纬度间的大气环流；海陆
间对大气加热的差异，则形成季风环流。
②大洋环流的产生：大气运动和近地面风带，是海洋水体运动的主要动力。
(2)水平衡
回归教材 读选择性必修1教材第104页表“全球水量收支”，说明全球的水量收支状况。
答案 海—气相互作用，进行水分交换，构成地球上生生不息的水循环。从长期来看，全球
的总水量没有什么变化。
(3)热平衡：大洋环流既影响海洋热量的分布，又影响海洋向大气的热量输送过程。
①低纬度海洋获得更多的太阳辐射能，主要由大洋环流把低纬度的多余热量向较高纬度输送。
②在中纬度，通过海洋与大气之间的交换，把相当多的热量输送给大气，再由大气环流将热
量向更高纬度输送。
3.厄尔尼诺、拉尼娜及其影响
厄尔尼诺现象 拉尼娜现象
有些年份，赤道太平洋东部
有些年份，赤道附近太平洋中东部表层海
定义 和中部海域水温异常下降的
水温度异常升高的现象
现象太平洋东南信风异常增强，
成因 把赤道附近表层暖水向西太
太平洋东南信风减弱，赤道附近表层暖水 平洋输送，表层海水产生强
向东回流。东太平洋冷海水上泛现象消 大的离岸流，造成这里持续
失，暖水回流加剧，导致赤道东太平洋海 的海水辐散；下层冷海水上
面水温升高 泛增多，同时秘鲁寒流也北
上补充，导致海面温度大幅
降低
赤道附近的太平洋东部，如秘鲁和智利沿 海水温度低于气温，大气层
海，下沉气流减弱或消失，甚至出现上升 结稳定，对流不易发展，赤
气流，气候由原来的干燥少雨变为多雨， 道东太平洋及其沿岸地区降
气候
引发洪涝灾害。同时，赤道附近的太平洋 雨偏少，气候偏干旱；西太
西部，上升气流减弱或消失，气候由温润 平洋及其沿岸地区降水异常
影响
多雨变为干燥少雨，带来旱灾或森林大火 增多，常形成洪涝灾害
赤道附近太平洋东部下层海水中的无机盐
赤道附近太平洋东部海域冷
类等营养成分不再涌向海面，导致当地的
生物 海水上泛，将海底的营养盐
浮游生物和鱼类大量死亡，渔业大幅度减
类带到海面，鱼类丰富
产，大批鸟类也因饥饿而死
1．海洋对大气的作用
(1)海洋通过长波辐射和潜热等方式向大气提供能量
(2)海洋通过蒸发作用向大气提供水汽
提供水汽的多少主要与水温有关；水温越高，蒸发越旺盛，空气湿度也越大。
(3)海洋对气候有调节作用(4)海洋对大气的温室效应有缓解作用
海洋中溶解的CO 是大气中CO 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
2 2
CO 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
2
40%的再生氧气。
2．大气对海洋的作用
(1)大气通过风推动海水运动，影响海水性质。气流吹拂表层海水，形成风海流与风浪。
(2)大气因参与海陆间水循环而影响海水性质。
大气通过水汽输送、蒸发、降水等环节参与水循环，其中降水的强弱直接影响海水盐度分布；
大气云层可减弱海面的太阳辐射，影响海面增温，进而影响海水的运动。
(3)大气通过降尘向海洋提供营养元素。
3．沃克环流
(1)形成
在赤道附近的太平洋海区，信风驱使赤道暖流自东向西流。在东岸，由于表层海水被风吹走，
下层的冷海水会上涌补充，沿岸还有自高纬流来的寒流，使该海区表层海水的温度较低；在
西岸，赤道暖流堆积下沉，形成深厚的暖水层。通过海—气的热量交换，在赤道附近太平洋
上空，形成接近东西向的热力环流，即沃克环流。具体如下图所示：
(2)分布
主要分布在赤道附近及其以南(0°～5°S)的太平洋、大西洋、印度洋的东部和西部。
(3)影响
厄尔尼诺与拉尼娜现象的发生均与沃克环流有关，沃克环流的强弱变化直接导致赤道地区太
平洋东西两岸的气候变化，是判断厄尔尼诺和拉尼娜现象发生的重要依据。具体表现分析如
下：(2021·广东地理)阅读图文资料，完成下列要求。(20分)
从冰架分离后漂浮在海上的冰山被形象地称为冰筏。罗斯海拥有世界上面积最大的冰
架——罗斯冰架，是南极大陆周边冰山输出最强的海区，洋流环境复杂。随着全球变暖，
近年来罗斯冰架崩离消融明显。模拟结果表明，若变暖进一步增强，南极地区的降水会更多
地以降雨的形式出现。下图示意罗斯海所在区域的地理环境。
(1)简述罗斯环流形成的主要影响因素。(8分)
(2)分析从罗斯冰架分离入海后的冰筏漂移的动力机制。(6分)
(3)更多以降雨形式出现的降水会加速南极海冰融化，对其原因给出合理解释。(6分)
[关键信息点拨]
冰筏是指从冰架分离后漂浮在海上的冰山，冰筏从冰架分离入海后，继续漂流，需要的动
力条件来自大气的运动、海水的运动；海水的运动与风力、地转偏向力有关；风力的形成、
大小与不同地区之间的气压差、地形高度差等因素有关。
罗斯海位于南极大陆附近，南极大陆气候寒冷，气流下沉，形成极地高压，周边受极地东
风带的影响。南极大陆覆盖着巨厚冰川，表面的海拔是从陆地向海洋方向降低的，风会顺地
势由高到低加速运动。
降雨与降雪相比，雨水温度较高，会加速冰川融化；降雨会形成地表径流，在冰川表面流
动时会产生机械侵蚀作用；降雪减少，冰川的补给减少。
图中罗斯环流南侧是陆坡流，陆坡流向西北方向流动，受极地东风和地转偏向力的影响而
形成；北侧是西风和地转偏向力形成的西风漂流。 罗斯海附近的南极大陆海岸线形状内凹，海域面积较大，相对宽阔的海域为罗斯环流的形成提供了足够的空间。
答案 (1)西风漂流(盛行西风)和陆坡流(极地东风)共同影响；广阔洋面，海陆轮廓的影响；
地转偏向力影响。
(2)冰架区表面辐射冷却剧烈，产生向海气压梯度力；叠加因地形高差引起的空气重力下沉
运动，加强风速，将冰筏带向外海；气压梯度力和地转偏向力共同影响形成的极地东风(陆
坡流)，带动冰筏漂移。
(3)雨水温度较高，加剧海冰融化；雨水对冰雪的冲刷加剧，下垫面反射率降低，冰面温度
增加；海冰融化，海水面积增加，海水吸收太阳辐射增加。
考向1 通过“海—气相互作用”考查“区域认知”
(2024·海南海口模拟)2021年5月，面积达4 320平方千米的A－76冰山从南极洲罗恩冰
架脱落，随后开始缓慢漂移。下图示意 A－76冰山脱落位置及周边海域地理环境。据此完
成1～2题。
1．导致A－76冰山在脱落后出现a→b→c位置变化的主要影响因素是( )
①海陆轮廓 ②极地东风 ③地转偏向力 ④西风漂流
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
2．A－76冰山对所经海域海—气相互作用的影响主要表现为( )
A．下垫面反射率减小
B．大气逆辐射增强
C．水汽输送量增大
D．大气吸收的海面热量减少
答案 1.A 2.D
解析 第1题，由图可知，A－76冰山在脱落后出现a→b→c位置变化，主要是逆时针转动，
一方面受到极地东风的影响向西运动，另一方面受到海陆轮廓的阻挡，下部无法移动，而上
部向西移动，最终出现a→b→c位置变化，①②正确。故选A。第2题，A－76冰山使得区
域反射率增大，A错误；气温降低，故大气辐射和大气逆辐射都减弱，B错误；气温降低，
蒸发减弱，水汽输送量减少，大气吸收的海面热量减少，C错误、D正确。考向2 通过“海雾的形成”考查“综合思维”
(2023·江苏扬州统考)2022年11月30日，受强冷空气影响，辽宁大连气温骤降到－16
℃，附近海面水汽上升后迅速凝结为小冰晶，冰晶随风飘动，海面出现水雾缭绕的“海浩”
奇观。据此完成3～4题。
3．从水循环的角度看，“海浩”现象发生在( )
A．水汽输送环节 B．蒸发环节
C．大气降水环节 D．径流环节
4．影响“海浩”强度的主要因素是( )
A．海气温差 B．海面温度
C．大气温度 D．昼夜温差
答案 3.B 4.A
解析 第3题，根据材料可知，“海浩”现象是附近海面水汽上升后迅速凝结为小冰晶，属
于海水蒸发环节，故选B。第4题，根据材料“受强冷空气影响，辽宁大连气温骤降到－16
℃，附近海面水汽上升后迅速凝结为小冰晶，冰晶随风飘动，海面出现水雾缭绕的‘海
浩’奇观”，可知海面温度高，水汽蒸发，遇到冷空气凝结而成小冰晶，故影响“海浩”强
度的主要因素是海气温差，故选A。
课时精练
(2024·浙江嘉兴调研)南北向洋流对于高低纬间热量的输送和交换具有重要意义。科考发
现：近几十年来，德雷克海峡海冰数量呈现冰进—冰退—冰进的周期性变化，海冰进退对
全球气候变化有重大影响。冰进(海冰较常年增多)会导致德雷克海峡水流通量减少，海峡西
侧水位升高，北上水流增加，冰退则反之。下图分别示意南极大陆周围海域海冰总面积季节
变化和南太平洋附近海域洋流分布。据此完成1～2题。1．当南极大陆周围海域海冰面积减小时，该海域( )
A．上空大气温度降低
B．与上空大气间热量交换减弱
C．太阳辐射持续增强
D．表层海水热量收入大于支出
2．德雷克海峡出现冰进时( )
A．秘鲁寒流增强
B．赤道附近东太平洋水温升高
C．赤道逆流增强
D．南极大陆将变得更加寒冷
答案 1.D 2.A
解析 第1题，当南极大陆周围海域海冰面积减小时，海水温度升高，受海洋影响，上空大
气温度升高，A错误；海冰面积减小，海水面积增加，海水吸收太阳辐射增加，海水温度升
高，海水与上空大气间热量交换加强，B错误；12月22日前后，南回归线以南地区正午太
阳高度达全年最大，太阳辐射达最强，由图示可知南极大陆周围海域海冰面积减小是从 9月
到次年2月，因此太阳辐射先增强后减弱，C错误；当南极大陆周围海域海冰面积减小时，
海水温度升高，表层海水热量收入大于支出，故选D。第2题，德雷克海峡冰进期，海峡西
侧水位升高，北上水流增加，秘鲁寒流增强，A正确；秘鲁寒流位于南半球太平洋东岸，秘
鲁寒流增强导致赤道附近东太平洋水温降低，B错误；海峡西侧水位升高，秘鲁寒流增强，
导致赤道附近太平洋东侧水位升高，赤道逆流是自西向东流动的补偿流，因而赤道逆流减弱，
C错误；当南极洲的温度变冷时，存在很多海冰的德雷克通道处于封闭状态，阻塞环南极大
陆的海流，加快南太平洋环流，并从向极方向连接南极洲热输送，从而使南极洲变暖；当南
极洲的温度变暖时，存在很少海冰的德雷克通道处于开放状态，打通环南极大陆海流，减慢南太平洋环流，并从向极方向隔离南极洲热输送，从而使南极洲变冷，D错误。
(2023·福建省名校联盟优质校联考)距今约300万年至今，世界海陆格局与当前基本一致；
太平洋西侧赤道以北的热带海区降水多于赤道以南。下图示意不同地质历史时期赤道附近局
部地区的海陆格局。距今约400万年～300万年，澳洲板块的北移使印尼通道逐渐变窄，太
平洋流向印度洋的海水也由南太平洋最终转变为北太平洋，对印度洋海水性质产生较大影响，
进而影响并最终形成亚洲、非洲的现代气候。据此完成3～5题。
3．在太平洋西侧的热带海域，与赤道以南海区相比，赤道以北海区表层海水( )
A．温度较低、盐度较高
B．温度较高、盐度较低
C．温度、盐度均较高
D．温度、盐度均较低
4．与当前相比，距今约500万年前赤道太平洋海区( )
A．东西水温差异较大 B．沃克环流较弱
C．向北输送热量较少 D．潜热输送较多
5．若不考虑其他因素，印尼通道变窄将导致非洲东部( )
A．上升气流减弱，气候变干
B．东北信风增强，气候变湿
C．海面辐射增强，气候变热
D．沿岸洋流减弱，气候变冷
答案 3.D 4.B 5.A解析 第3题，根据材料，太平洋西侧赤道以北的热带海区降水多于赤道以南海区。据此可
以推测赤道以北海区降水多，晴天少，蒸发弱，盐度低；日照时间短，太阳辐射少，海水温
度低。故选D。第4题，与当前相比，距今约500万年前的赤道太平洋海区印尼通道宽，南
赤道太平洋洋流向北流动多，使之向北输送热量较多，C错误；由于暖海水流向印度洋，太
平洋西部暖海水堆积较少，温度较当前低，东西水温差异较小，A错误；赤道太平洋海区附
近东西部水温差异较小，导致沃克环流较弱，B正确；潜热在海水蒸发时将海水热量传递给
大气，由于大量暖海水流向了印度洋，赤道太平洋海区潜热输送较少，D错误。第5题，印
尼通道变窄使得太平洋流向印度洋的海水也由南太平洋最终转变为北太平洋，流向印度洋的
暖海水减少，非洲东部温度降低，上升气流减弱，气候变干，A正确；印尼通道变窄对东北
信风影响不大，B错误；流向印度洋的暖海水减少，海水温度较低，海面辐射减弱，C错误；
非洲东部沿岸流(位于北半球的部分)受季风影响较大，为季风洋流，受印尼通道变窄的影响
不大，D错误。
(2024·河北承德模拟)沃克环流是指赤道附近太平洋东岸和西岸海温存在差异而形成的热
力环流，其强弱变化是评判气候异变的重要依据。下图示意沃克环流及典型拉尼娜年的海温
距平(注：距平是某一系列数值中的某一个数值与平均值的差，包括正距平和负距平)分布(单
位：℃)。据此完成6～7题。
6．拉尼娜现象发生时( )
A．甲、乙海区温差增大，沃克环流增强，印度尼西亚降水增多
B．甲、乙海区温差增大，沃克环流减弱，秘鲁沿海海域水温升高，渔业减产
C．甲、乙海区温差变小，沃克环流增强，太平洋东岸降水增多，洪涝灾害多
D．甲、乙海区温差变小，沃克环流减弱，对我国没有影响
7．拉尼娜现象导致2022年6月我国中东部偏热的原因是( )
A．东北信风增强，日本暖流减弱
B．甲处低压增强，对夏季风吸引增强
C．中纬度暖高压发展加强，并北抬
D．甲处低压减弱，对冬季风吸引增强
答案 6.A 7.C
解析 第6题，拉尼娜现象是指赤道附近中东太平洋海水温度异常降低的现象，结合沃克环
流及典型拉尼娜年的海温距平分布图可以看出，赤道太平洋东部海温距平为负值，海水温度较低，空气垂直方向上表现为下沉，同理赤道太平洋西部空气垂直方向上表现为上升，所以
拉尼娜现象发生时，甲、乙海区温差增大，沃克环流增强；印度尼西亚地区海温距平为正值，
海水温度偏高，盛行上升气流，降水增多，故选A。第7题，东北信风与日本暖流没有明显
关系，A错；我国夏季风从海洋吹向陆地，结合甲处的地理位置，如果该处的低压增强，会
对冬季风吸引增强，而不是对夏季风吸引增强，但冬季风增强与6月我国中东部偏热现象无
关，B、D错；拉尼娜现象导致中纬度暖高压发展加强并北抬，使得我国中东部地区受暖高
压的影响增强，多晴天，太阳辐射强，所以偏热，故选C。
8．(2023·河北衡水模拟) 阅读图文资料，完成下列要求。(14分)
感热通量和潜热通量是表征海气界面处热交换量的重要参数。感热通量是由海气温差产
生的热输送量，潜热通量是由海面水汽蒸发形成潜热释放产生的热输送量。热通量研究对于
天气预报和气候预测非常重要。我国近海海域感热通量和潜热通量存在明显的分布差异，图
1示意1月平均感热通量分布，图2示意1月平均潜热通量分布，图中等值线数值大小表示
海洋向大气输送热量多少，单位为W/m2。
(1)分析我国台湾以东－日本以南海域1月感热通量分布特征的成因。(4分)(2)对于图示区域天气和气候变化的研究，有人认为潜热通量比感热通量更为重要。请简述
其依据。(4分)
(3)随着全球变暖，推测其对渤海海域潜热通量的影响。(6分)
答案 (1)水温南北差异较小，气温南北差异较大，高纬海气温差大于低纬，感热通量高纬
海域大于低纬；日本暖流导致水温高于同纬度东西两侧，故海气温差较大，感热通量高于两
侧。
(2)潜热通量数值大，对气温的影响更大；潜热通量通过水汽输送热量，对降水影响更大。
(3)随着全球变暖，海面温度升高，蒸发增强；气温升高，可容纳水汽量增大；冬季渤海海
冰面积呈减少趋势，海面吸收太阳辐射量增加，使潜热通量增加。
