师:各位同学,大家好。今天由我带领大家学习高一人教版地理第三章第三节《海水的性质》第一课时。
本节课程学习要求:课程标准为能够运用图表等资料说明海水性质对人类的影响。学习目标有三点:一、理解海水温度是海水重要的理化性质;二、能够运用图表等资料说出海水温度的分布特点及其影响因素;三、能够运用图表、实例等资料说明海水温度对人类活动的影响。
先给大家讲一个真实发生的故事。2014年的某个晚上,我国372潜艇驶向大海深处,突然艇内响起警报:“掉深了!”这次掉深可不是普通的掉深,而是遇到了海底断崖,就像疾驰的汽车突然遇到悬崖一样。在潜艇急速下沉的过程中,全体官兵沉着应对,最终化解了这次险情。2014年,海军授予372潜艇一等功。2016年,习近平总书记签署命令,授予海军372艇“践行强军目标模范艇”的荣誉称号。
那什么是海底断崖?它和海水的性质有什么关系呢?今天我们一起来学习。地球表面约有71%的面积被海洋覆盖,海水的温度、盐度和密度是海水重要的理化性质。首先来看有关海水温度的知识。海水温度能够反映海水的冷热状况,主要取决于海洋热量的收支情况。海洋学一般用摄氏度来表示海水的温度。海水吸收的热量主要来自太阳辐射,当然还包括地球内部通过海底地壳传递给海水的热量、海水当中放射性物质衰变释放出来的热量和其他天体产生的辐射能,但主要还是接收的太阳辐射能。海水的热量支出主要来自海水的蒸发,当然还包括海水向大气传递热量以及海面辐射。从全球尺度来看,海水的热量收支基本平衡,但在不同季节、不同海区,海洋的热量收支不平衡,受不同因素的影响。
海水的温度分布主要表现在垂直分布和水平分布两个方面。首先看海水的垂直分布规律。右边这幅图是太平洋西经170度附近低纬度地区某个水文观测站观测到的水温随深度而变化的曲线,横坐标代表水温,纵坐标代表水深。从这幅图可以看出,表层海水温度高,底层海水温度低。但在不同深度,水温递减的速度不同。从海面到大概水深一公里的深度,海水温度迅速下降,形成明显的温跃层。而在水深超过1千米的深度,水温变化幅度较小,保持低温状态。
那其他纬度的海域是否也存在这样的规律呢?左图是太平洋西经170度附近三个水文观测站甲、乙、丙观测到的水温随水深变化的曲线。这里有两个问题请大家思考:一、甲乙丙它们的纬度位置谁高谁低?能否给它们排个序?二、从垂直方向看三地温度随水深变化有什么规律?成因又是什么呢?
首先第一个问题,判断这三个水文观测站的纬度高低,我们可以从哪个信息得出呢?对了,从表层水温状况得出。纬度越低接收的太阳辐射能越多,表层水温就越高。从图中可知,甲水文观测站表层水温超过20摄氏度,所以它的纬度最低;丙水文观测站表层水温低于20摄氏度,是三个水文观测站中水温最低的,因而它接收到的太阳辐射能最少,纬度最高;乙水文观测站介于二者之间。所以甲的纬度最低,丙的纬度最高。
从垂直方向看,我们发现三地的海水温度在一公里以内深度的变化幅度比较大,而一公里以下海水温度变化幅度比较小。为什么会这样呢?最主要原因是表层海水因纬度不同,接收到的太阳辐射能有差异,且海水热导率较低,所以太阳辐射对深层海水影响较小,水温变化幅度也较小,保持低温状态。
接下来了解海水表层水温的水平分布规律。右边有两幅图,分别表示1月份和7月份的太平洋表层海水水温分布。请大家思考两个问题:第一,能否说出哪幅图是1月份,哪幅图是7月份的水温分布?我们来看,很明显左边这幅图水温整体偏低,表示1月份的水温;右边这幅图水温整体偏高,表示7月份的水温分布。但无论是1月份还是7月份,我们发现大洋表层水温整体上从低纬向高纬递减,相同纬度表层水温大致相同,等温线大致沿纬线平行。但由于某些特殊原因,可能会使海洋表层等温线发生弯曲。
比如右边这幅图是世界大洋8月份表层海水温度分布图,请大家仔细观察。在中低纬度的大洋东岸和西岸,水温有何差异?从图中可发现,中低纬度大洋东岸水温相对于大洋西岸偏低,等温线向低纬度突出,这主要是因为附近海域有寒流流经,起到降温作用;而在中高纬度海域,大洋东岸水温较同纬度大洋西岸偏高,主要是因为有暖流流经,起到增温作用。所以不同性质的洋流会使海水等温线发生弯曲,让海水水温水平分布变得更复杂。
此外,海水表层温度分布有明显的季节变化规律。同一海区的表层水温夏季普遍高于冬季。就不同大洋而言,北太平洋表层水温最高,主要原因是其热带和亚热带面积最广,且北部地形比较封闭,仅有狭窄的白令海峡与北冰洋相接,所以北冰洋的海水对太平洋表层水温影响较小;而大西洋北段由于受到北冰洋水域的冷水和浮冰影响,水温整体偏低。
那世界上最热的海洋在哪里呢?给大家拓展一下。世界上最热的海是红海,地球海洋表面平均温度是17摄氏度,而红海表面水温8月份可达27 - 32摄氏度,即使200米以下的深水也可达约21摄氏度高温。更为奇怪的是,红海深层海盆中水温可达60摄氏度。为什么红海能成为世界上最热的海呢?主要有两个原因:第一个原因,红海地处北回归线附近,受副热带高压控制,盛行下沉气流,且受北非和阿拉伯半岛热带沙漠气候影响,气候终年干热;第二个原因,红海位于印度洋板块和非洲板块的张裂生长边界上,岩浆从海底裂缝中不断向上涌,使得海底岩石被加热,进而导致海水底部水温较高。
