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文檔簡介
1、地球上的海洋綜合認識“海一陸氣人”相互關系海洋是大氣中水汽和陸地水的主要來源。世界海洋每年蒸發量達45 萬立方千米, 其中大約90 的水直接在海洋上空凝結,以降水形式返回海洋,其余約10 的水汽由大氣輸送到陸地上空。地球表面是大氣的主要的直接熱源,而海洋占地球表面71 ,因此可以說,海洋是大氣的主要熱源。海洋不僅是大氣的熱源和水源,而且積極參與著大氣的熱量平衡和水分平衡,海洋和大氣之間廣泛存在著物質和能量的交換,對于地理環境的形成和發展具有重要作用。研究海氣相互作用,對于了解自然規律,保護生態環境,實現人類的可持續發展具有重要意義。人類的生存和經濟的持續發展,要求海岸帶不斷提供充足的海洋水產和
2、良好的生存環境。氣候變化、 海面上升、土地利用及人類的其它活動,都會對海岸帶生態系統產生影響。因此,實現海岸帶資源的可持續開發,需要研究陸海相互作用規律,制定長期的海岸管理政策。1 、“海氣”相互作用(1) 蒸發和降水是海、氣間水量交換的重要方式。(2) 海洋對大氣運動和全球水熱平衡具有重要的調節作用。(3) 大氣環流是洋流形成的重要動力。(4) 厄爾尼諾和拉尼娜現象是在全球大氣環流作用下,低緯度“海一氣”相互作用的表現。2 、海岸帶“海陸”相互作用表現(1) 海水運動是塑造海岸地形的重要因素,它引起海岸線變遷,影響沿海沉積物的搬運和沉積作用的進行。(2) 人海河流攜帶的泥沙在河口附近沉積,形
3、成三角洲和濱海平原。(3) 海岸類型常見的有基巖海岸、砂質海岸、淤泥質海岸、珊瑚礁海岸和紅樹林海岸。3 、“人一海岸”相互作用(1) 港口建設、圍海造陸、捕撈、排污等活動直接或間接影響海岸帶海陸相互作用。(2) 氣候變化、海平面上升、土地利用等活動對海岸生態系統產生影響。海水的鹽度海水中含有很多鹽類物質。海水的鹽類物質中,氯化鈉占70 ,氯化鎂占14,因此海水的味道既咸又苦。 海水中所含的鹽類物質數量很大,如果把世界上海水中的鹽類物質都分離出來,平鋪在陸地上,可使全世界陸她平均高度增加約150 米。為了表示海水中鹽類物質的數量,人們規定1000 克海水中所含溶解的鹽類物質的總量,叫鹽度。世界大
4、洋的平均鹽度約為35,但是大洋各處并不都一樣。海洋表面鹽度分布的規律是:從南北半球的副熱帶海區分別向兩側的高緯度和低緯度遞減(呈馬鞍形曲線)。這種分布規律是由蒸發量和降水量之差即氣候因素決定的。南北回歸線附近降水少,蒸發量大于降水量,海洋表面的海水鹽度最高.赤道附近降水豐沛,降水量大于蒸發量,鹽度稍低。自回歸線向高緯度,隨著蒸發量的減少,鹽度也逐漸降低。世界上鹽度最高的海區在紅海,鹽度超過 40。紅海是印度洋的內海,位于非洲東北部與阿拉伯半島之間,形狀狹長,海區閉塞。紅海位于炎熱干燥的副熱帶,降水稀少,蒸發旺盛,且兩岸皆是干燥的熱帶沙漠地區,幾乎無陸上淡水輸入。年降水量北部僅 25 毫米,南部
5、不超過250 毫米,而蒸發卻十分旺盛,可達降水量的10 倍以上。因而成為世界上溫度和鹽度最高的海區之一。其鹽度在北部高達41 44,南部也有37 。在紅海的個別地點,靠近海底的鹽度達 270 以上。 鹽度最低的海區在波羅的海。波羅的海位于歐洲北部,介于52 0N 65 0N 之間,四面幾乎為陸地環抱,僅在其西南部有卡特加特等海峽與北海相通,是個內海,平均深度僅55 米,總貯水量2.3 萬立方千米。波羅的海與外海海水交換不多,由于地處溫帶海洋性氣候區,加上四周陸上河流有大量淡水匯入對海水起了稀釋作用 (每年大小250 多條河流帶來的472 立方千米的淡水匯入) ,鹽度不超過10,以及蒸發比較微弱
6、(與海面降水相當) ,因此成為世界上鹽度最低的海區。其平均鹽度為7 8 ,北端僅2。此外,洋流對海水鹽度的影響也很明顯。暖流的海水鹽度較高,寒流的海水鹽度較低。在同緯度地帶,暖流經過的海區,鹽度偏高;寒流經過的海區,鹽度偏低。備注: 赤道低鹽度區位于赤道以北附近(由于熱赤道位于北半球,加上北半球陸地面積大,匯入海洋的地表徑流多,赤道以北的鹽度更低),南半球海域的鹽度比北半球同緯度海域高;40 0S 至南極圈海域的鹽度較北半球同緯度的海域高。注意:前面所闡述的有關海水鹽度問題,是指海水表面鹽度,海水鹽度隨深度也有變化,難點釋疑5影響海水鹽度的主要因素(1) 在中低緯海區,降水、蒸發和海水運動起主
7、要作用。當降水量大于蒸發量,海水被稀釋沖淡,鹽度降低;蒸發量大于降水量,則鹽度升高。鹽度高的洋流流入某海區,使該海區鹽度升高;反之,可使鹽度降低。(2) 在高緯度 ,結冰和融冰是影響鹽度的重要因素之一。海水結冰時,大部分鹽分被析離出來,鹽分積聚,從而使冰下海水鹽度升高,融冰時則使表層海水鹽度降低。(3) 在大陸沿岸海區,陸地徑流會沖淡海水,使鹽度降低。入海徑流豐富的海區鹽度低,使大洋邊緣海區的鹽度低于中部 ,例如,我國長江口附近, 冬季海水鹽度在 25 30 ,夏季則因徑流增加 ,鹽度可降低到 11.5 ,甚至 5以下。亞馬遜河口外 60 千米、剛果河口外 300 千米處的海區都有淡水存在,都
8、是由于大陸徑流形成的結果。請討論: 紅海和波羅的海在海域形態上有何特點?這種形態對鹽度高低有何影響?提示: 影響海水鹽度的因素通常有氣候、洋流、徑流等。但還有一個對局部海域尤其是極值海域影響較大的因素,即海域的封閉程度。紅海和波羅的海分別成為鹽度最高和最低的海區,除氣候和徑流的因素外,還有一個共同的因素,就是兩個海域都很封閉。紅海只有蘇伊士運河和曼德海峽分別與地中海和阿拉伯海相通,但前者很淺,后者很窄,不利于外面低鹽度海水的注入稀釋。這點也可以從紅海南北部海水鹽度的差別可以看出:南部被稀釋的海區,鹽度約3.7 ,而北部高達4.4 。波羅的海也如此,只有較窄的卡特加特海峽與北海相通,外面較高鹽度
9、的海水流人較少,該海域始終保持低鹽的特征,所以海域的封閉程度也是一個影響海水鹽度的一個因素。請思考: 為什么 600 N 附近海域海水的鹽度低于600S 附近海域海水的鹽度?提示: 北半球陸地廣闊,海陸對比顯著,北大西洋暖流和北大平洋暖流對西風有增溫增濕的作用。西風受陸地阻擋抬升, 形成降雨。 而南半球陸地較少,60 0S 處幾乎為廣闊的海洋,氣團性質單一, 降水較小, 使得 60 0N處比 60 0S 處降水量大,大量陸上降水對海水起稀釋作用。從而使60 0N 附近海域海水的鹽度低于600 S 處。綜合運用: 鹽度與海輪吃水深淺關系是鹽度越高,浮力越大,吃水越淺。海水的溫度海水熱量的收入,主
10、要來自太陽輻射的熱量。海水熱量的支出,主要是海水蒸發所消耗的熱量。世界海洋每年熱量的收入和支出,基本上是平衡的,只是不同季節,各個海區的熱量收支不平衡。因此,各個海區的水溫隨著季節變化而有所變化。海樣表面水溫的高低,受太陽輻射的影響,隨時間和空間而變化。此外,寒暖流經過的海區,水溫也受影響。一般說來,同一海區的水溫,夏季高些,冬季低些。不同海區的水溫,低緯度高些,高緯度低些(地球表面所獲得的太陽輻射熱量受地球形狀的影響,從赤道向兩極遞減的結果);暖流水溫高于所流經海區的水溫,寒流水溫低于所流經海區的水溫。由于太陽輻射首先到達海水表面,海水溫度因海深而有變化,只是變化幅度不大,特別是1000 米
11、以下的水溫變化很小。例如,各海區1000 米深處到3000 米深處,大致從5降到2 左右。其原因主要是海洋表層受太陽輻射影響大,在海洋深處受太陽輻射和表層熱量的傳導、對流影響較小。水的熱容量比土壤大2 3 倍,比巖石大5 7 倍,比空氣大3000 多倍。海洋面積廣,水量大,而且熱容量又很大, 所以海水溫度的變化比陸地溫度的變化小得多。這就使海洋上空的氣溫比陸地上空的氣溫變化慢,因此海水對大氣溫度起著調節作用。想一想: 為什么沿海地區一般具有日溫差小,冬暖夏涼,蒸發較多,雨量豐富,空氣潮濕的海洋性氣候?提示: 海水比熱比陸地大。可調節氣溫,使氣溫日較差、年較差變小。記憶秘訣: 記憶海水溫度分布規
12、律時,掌握“四高四低” ?!八母摺笔牵旱途暩?,夏季高,暖流高,表層高?!八牡汀笔牵焊呔暤?,冬季低,寒流低,深層低。特別提醒: 海水溫度隨緯度分布曲線,可聯想為“單駝式” ;海水鹽度隨緯度分布曲線,可想像為“雙駝式”(駝峰在副熱帶海區) 。洋流的形成 海洋表層的海水,常年比較穩定地沿著一定方向作大規模的流動,叫做洋流,又叫海流。洋流形成的主要原因如下:首先,大氣運動和近地面風帶,是海洋水體運動的主要動力。盛行風吹拂著海面,推動海水隨風漂動,并且使上層海水帶動下層海水流動,形成規模很大的洋流,這叫風海流。 例如南北半球盛行西風和信風所形成的洋流。6注意: 風海流的流向與風向并不完全一致(受地轉偏向
13、力影響),形成基本與緯線方向一致的。其次,由于各海域海水的溫度、鹽庹不同,引起海水密度的差異,從而導致海水流動,這叫密度流。例如,地中海因蒸發旺盛, ,海水的鹽度高,密度大,水面降低,而相鄰的大西洋海水的鹽度比地中海低,密度小,水面比地中海高, 于是大西洋表層海水經直布羅陀海峽流人地中海,地中海的海水由直布羅陀海峽底層流人大西洋。注意: (1) 凡是存在密度流的海區,鹽度高 ,則密度大,海面低,是表層海水的流入區;鹽度低,則密度小,海面高,是表層海水的流出區。(2) 存在密度流的海區,底層海水的流向與表層相反。第三,由風力和密度差異而產生的洋流,使出發海區的海水減少,而由相鄰海區的海水來補充,
14、這樣也形成洋流,叫補償流。補償流有水平的,也有垂直的。垂直補償流又分上升流和下降流。例如秘魯附近的海區就有上升流。說明: 由于風力和密度差異產生的洋流,使海水的出發海區產生上升流,聚集海區產生下降流。例如,在低緯信風帶的大陸西岸,強勁的信風在此形成離岸風,表層海水離岸而去,形成離岸流(赤道暖流),導致鄰近海區的海水進行補償, 在此海區也產生上升流。 上升流海域的海洋生產力極高, 世界沿岸上升流區域的總面積僅占海洋總面積的 1 ,而其漁獲量卻占世界漁獲量的一半。想一想: 直布羅陀海峽底部的海流是密度流還是補償流?為什么 ?提示: 直布羅陀海峽東側海水蒸發旺盛,鹽度高,密度大,水面低;西側海水鹽度
15、比地中海低,密度小,水面高, 海峽表層形成大西洋流入地中海的密度流。表層海水的流動使大西洋一側的海水減少,導致底層的海水上升補償, 而地中海底層的海水則從海峽流向大西洋補償其上升損失的海水。因此,直布羅陀海峽底部的海流是屬于補償流。說明: 在自然界中,洋流的形成,往往不是單獨受一個因素的影響,而是同時受幾個因素的綜合影響。此外,地轉偏向力以及陸地的形狀突出,也迫使洋流的方向發生改變。洋流的分布從世界洋流分布圖上,不難看出洋流分布雖然很復雜,但還是有規律可循的。( 一 )在中、低緯度海區,形成以副熱帶為中心的大洋環流。赤道南北兩側的東南信風和東北信風,驅動赤道南北兩側的海水由東向西流動,這叫赤道
16、洋流。赤道洋流到達大洋西岸,受到陸地的阻擋,除一小股回頭向東形成赤道逆流外、大部分沿海岸向較高的緯度流去,轉化為西風漂流。當它們到達大洋東岸時,又有一部分折向低緯度,從而形成環流。這種大洋環流受地轉偏向力的影響,在北半球作順時針方向流動,在南半球作反時針方向流動。請思考: 為什么南北半球中低緯度海區環流方向相反?提示: 南北半球中低緯度海區的大洋環流是受大氣行星風帶的影響形成的,南北半球行星風帶中的風向正好相反;因此環流風向也正好相反。( 二 )在北半球中、高緯度海區,也有大洋環流,它呈反時針方向流動。( 三 )南極大陸的外圍,陸地很少,海面廣闊。南緯400 附近海域終年受西風影響,形成西風漂
17、流。請分析: 南半球橫貫三大洋的西風漂流是怎樣形成的?提示: 西風漂流是指在盛行西風的吹送下,海水自西向東大規模流動所形成的洋流,南半球的南極大陸周圍是廣闊的海洋,沒有陸地的阻擋,從而形成了橫貫三大洋的西風漂流請討論: 為什么北半球的西風漂流是暖流,而南半球的西風漂流是寒流?提示: 北半球的西風漂流是日本暖流和墨西哥灣暖流的延續,海水是從大洋西部的低緯度流來的,屬暖流。南半球的西風漂流是環繞南極大陸的, 南極大陸的氣溫極低, 必然影響其周圍的誨水溫度; 從南極大陸上延伸出來的冰舌,進入海面形成冰山,浮冰融化吸收大量熱能,使海水溫度降低;南極大陸干冷的極地東風加劇了海水的降溫。(四 )北印度洋海
18、區, 由于季風的影響,洋流具有明顯的季節變化。冬季盛行東北風,海水向西流,洋流呈反時針方向流動;夏季盛行西南風,海水向東流,洋流呈順時針方向流動。洋流對地理環境的影響 全球的大洋環流,對高、低緯度間熱能的輸送和交換,對全球熱量的平衡,都有重要意義。大陸東西岸某些地區的氣候,受洋流作用的影響很顯著。例如,西歐海洋性氣候的形成,北大西洋暖流對它有巨大的作用;澳大利亞西海岸、秘魯太平洋沿岸的荒漠環境,沿岸寒流起了一定的影響。想一想: 俄羅斯北冰洋沿岸的摩爾曼斯克港位于北極圈以內,為什么終年不凍?7提示: 摩爾曼斯克港雖然位于北極圈以內,但由于受到北大西洋暖流增溫的影響,故終年不凍。洋流對海洋生物的分
19、布有顯著的影響。紐芬蘭和日本北海道的附近海區成為世界著名的漁場,跟寒暖流交匯給魚類帶來多種餌料有關。秘魯附近海區之所以水產豐富,跟這里的上升流有關。上升流把海水深處的磷酸鹽、硅酸鹽帶到海水上層,供給海洋浮游生物所需要的養料,浮游生物又為魚類提供餌料,因此秘魯附近的海域也成為世界有名的漁場之一。陸地上的各種污染物被排放到海里,洋流運動可以把海域的污染物質攜帶到別的梅域去,加快凈化速度。 但是,別的海域因此也受到污染,從而使污染范圍擴大,沿岸受影響的居民增多。洋流對航海事業的影響是顯而易見的。海輪順著洋流航行的速度,比逆著洋流航行要快得多。總之,洋流對其流經的大陸沿岸氣候、海洋漁業,以及大洋航行等
20、多方面都有影響,這種影響又在深刻地影響著人們的生產和生活。方法點撥: 判斷洋流流向和性質的方法1 、洋流流向的判斷方法(1) 洋流成因法:根據洋流分布與氣壓帶、風帶之間的內在聯系判斷。(2) 洋流性質法:等溫線凸出的方向就是洋流的流向。(3) 洋流概念法: 由高緯向低緯流的水溫低于所經海區的洋流是寒流, 由低緯向高緯流的水溫高于所經海區的洋流是暖流。(4) 特定環境法: 密度流的流向取決于表層海水海區的氣候特征和地理環境。2 、寒暖流的判讀方法(1) 根據海水等溫線的分布規律確定南、北半球。如果海水等溫線的數值自北向南逐漸增大,則該海域在北半球,如甲圖;如果海水等溫線的數值自北向南逐漸變小,則該海域在南半球,如乙圖。(2) 根據海水等沮線的彎曲方向確定洋流的性質。如果海水等溫線向高緯凸出 ( 北半球向北,南半球向南 ),說明洋流水溫比流經地區溫度高,則洋流為暖
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