师：同学们，今天我们来学习高二地理人教版选择性必修一第四单元第三节海气相互作用。本节课主要学习目标为：运用图表说出海气之间水分和热量交换过程，分析海气相互作用对全球水热平衡的影响；运用图表说出厄尔尼诺现象、拉尼娜现象及其命名地点和主要发生时间；结合资料解释厄尔尼诺现象、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。下面我们来看视频。
说起气候和天气，人们往往先想到发生在大气中的现象，其实海洋也是影响全球气候和天气的重要因子。3月23日是世界气象日，今年主题是“海洋，我们的气候和天气” 。为什么世界气象日要关注海洋呢？海洋覆盖地球70%以上面积，对调节全球气候至关重要。一方面，海洋吸收大部分到达地球的太阳能，通过与大气的能量、物质交换和水循环等作用，在调节和稳定气候上发挥决定性作用。另一方面，海洋吸收人类活动排放的部分二氧化碳，是应对气候变化的忠实盟友。但随着气候变化加剧，海洋这位盟友也面临前所未有的危机。
在过去80年，每一个十年海洋都比前一个十年更暖。海洋变暖会使强台风、飓风和极端降雨增多。同时，如果海洋过度吸收二氧化碳，会导致海水酸化，不仅影响珊瑚和牡蛎等有壳类海洋生物的生存与繁衍，还会对整个海洋生态系统造成不可逆的打击。因此，随着气候变化影响日益增大，海洋观测、研究和服务变得比以往任何时候都更重要。
近些年来，极端异常气候事件多发，专家研究气候异常时，往往特别关注海洋变化。比如去年世界气象日主题也是“海洋，我们的气候和天气”。从刚才视频可知，海洋与大气之间进行着大量且复杂的物质和能量交换。比如，海洋给大气提供大量水汽和热量；海洋大量吸收大气中的二氧化碳；海洋向大气提供40%的再生氧气，人们把海洋与森林并称地球的两叶肺。海洋和大气的水热交换对气候乃至自然环境影响深刻。
看下图，说说海洋与大气之间存在哪些物质和能量交换形式？地球表面的海洋、陆地及其上空的大气之间存在水循环，海水蒸发为水汽进入大气，87.5%的水汽由海洋提供，所以海洋是大气中水汽的最主要来源。大气中的水汽凝结形成降水，大部分降水直接落回海洋，因此，大气与海洋主要通过蒸发和降水的形式进行水分交换。
除了水分交换，海气之间还存在热量交换。海水吸收大部分到达地表的太阳辐射，并把其中85%的热量储存在海洋表层，然后通过潜热、长波辐射的形式把热量输送给大气。潜热是相变潜热的简称，指单位质量的物质在等温等压情况下从一个相变化到另一个相吸收或放出的热量。海水蒸发使海水失去热量，这些热量随水汽进入大气，当水汽凝结时，将从海洋吸收的热量释放到大气中，潜热是汽液热量传输的主要途径。长波辐射指海面以长波形式将热量传递给近海面大气。另外，海洋也可通过传导、对流等方式加热近地面大气，为大气运动提供能量，所以海洋是大气最主要的热量来源。而大气主要通过风向海洋传递动能，驱使表层海水运动，如南北赤道暖流是由信风吹拂形成的。
下面我们来探究海气相互作用与水量平衡原理的关系。从长期看，全球水的总量不变，但就一个地区而言，有时降水多，有时降水少。在某段时间内，一个地区的储水变化量就是水量收入和支出的差额，这就是水量平衡原理。
第一，看图中有哪些水循环环节，能表示海气相互作用中水分交换的是哪些环节？图中有蒸发、降水、水汽输送、径流等环节，其中蒸发和降水表示海气相互作用中的水分交换。
第二，计算海洋降水量与陆地降水量之和，以及海洋蒸发量与陆地蒸发量之和，这两个数据能说明什么问题？在全球水量平衡示意图中，各个数值单位是1000立方千米。海洋降水量与陆地降水量之和为458 + 119 = 577，即577000立方千米；海洋蒸发量与陆地蒸发量之和为72 + 505 = 577，即577000立方千米，二者相等。这说明海气相互作用使地球上多年平均降水量等于蒸发量，全球总水量不变。
第三，估算陆地和海洋对大气水汽的相对贡献，说明大气水汽的主要来源。陆地蒸发数值是72，海洋蒸发数值是505，大气中的水汽总量是577，所以陆地水汽贡献率远小于海洋水汽贡献率，说明海洋是大气中水汽的主要来源。
第四，估算海洋蒸发和降水的差额，说明补充这个差额的水量来源。海洋的蒸发数值约为505，降水量约为458，差额为47。流入海洋的净流约为47，说明来自大陆的净流补充了差额。全球的蒸发量等于降水量，海洋的蒸发量等于净流量加上降水量，而陆地的蒸发量加净流量等于降水量。因此，在全球范围内蒸发等于降水，但在不同地区蒸发量不一定等于降水量。海洋的蒸发量大于降水量，陆地的蒸发量小于降水量。同样，在陆地不同纬度地区，有的地方蒸发量大于降水量，往往形成干旱或半干旱区；有的地方蒸发量小于降水量，往往形成湿润或半湿润地区。如果海洋蒸发量增加或减少，陆地可能发生相应变化，请利用水平衡原理加以说明。根据水平衡原理，若海洋蒸发量增加，大气中的水汽增加，向陆地输送的水汽也增加，则陆地降水增加，净流量增加，导致与之相关的陆地环境发生变化。若海洋蒸发量减少，则相反。
下面探究海气之间的热量输送。下图是年平均逐日从海洋输入大气的总热量图。比较热带和温带海洋平均每日向大气输送的热量，哪里更多？可以看出，热带平均每日向大气输送的热量比温带多，原因是纬度不同。热带海洋比温带海洋纬度低，正午太阳高度较大，吸收的太阳辐射多，气温高，向大气输送的热量多。
北纬20° - 40°之间的太平洋东西两岸海区平均每日向大气输送的热量是否相同呢？北纬40° - 60°之间，北纬20° - 40°大洋东岸比西岸少，因为东岸受寒流影响，水温较低，西岸受暖流影响，水温较高；40° - 60°北纬大洋的东岸比西岸多，因为东岸受暖流影响，水温较高，西岸受寒流影响，水温较低。
由此我们可总结出影响海气间水热交换的因素主要是纬度和洋流。低纬和暖流，水温高，蒸发量大，向大气输送的热量多；高纬和寒流，水温低，蒸发量小，向大气输送的热量少。低纬海洋向大气输送的热量较多，高纬海洋向大气输送的热量较少，那是否会使热带气温越来越高，寒带越来越冷呢？现实中并不会发生。
如图，地球上存在大气环流、大洋环流以及水循环等，在高低纬之间进行热量传输，将低纬较多的热量输送到高纬地区，使得高低纬间的温差不会越来越大，全球热量保持动态平衡。因此，海气相互作用通过大气环流、大洋环流及水循环过程，驱使热量和水分在不同地区传输，维持地球上水分和热量的平衡，维护地球上的生态系统平衡。由此可见，通过海气相互作用，海洋和大气成为一个整体。海洋发生变化时，往往会影响大气状况的变化。
分析太平洋中东部海水温度变化对气候的影响。首先看正常年份时世界表层洋流分布图，比较a、b两地的水温高低，并分析原因。信风吹拂，赤道附近表层海水向西流，西部的a地堆积大量暖水，水温较高；而东部的b地因表层暖水流走，高纬和底部的冷海水来补充，水温较低。在右图中画出a、b两地间太平洋上空的热力环流，并判断a、b两地的降水特征。