汪為青 王燕紅

(1.江西省景德鎮(zhèn)一中;2.江西省樂平中學)

?！獨庀嗷プ饔米鳛橐粋€新的知識內(nèi)容正式出現(xiàn)在各新版高中地理教材中。對于海—氣相互作用老版教材雖沒有專門章節(jié)去系統(tǒng)地介紹,但也有與新教材相同的內(nèi)容,如“厄爾尼諾”現(xiàn)象的形成過程。

當前?！獨庀嗷プ饔谜郊{入高考考查內(nèi)容,面對新考點教師如何有效地開展針對性的專題復習,成為眾多一線地理教師亟待解決的工作。筆者嘗試以海氣之間的水熱交換和大氣對海洋的動力作用作為微專題的主線,輔以現(xiàn)有高考試題開展專題復習探究,以期提升復習效率。

一、海氣之間的水熱交換

自然地理要素之間總是相互影響、相互制約和相互滲透的。海水與大氣都是處于不斷運動中,兩者之間存在著巨大的熱量與水分的交換,對維持全球氣候起到了重要作用。海氣之間的水、熱交換通過蒸發(fā)、降水,潛熱和感熱交換等環(huán)節(jié)完成。

1.海水蒸發(fā)條件

【例1】(2018年海南卷,20題)圖1示意我國近海海面年蒸發(fā)量的分布。部分海域蒸發(fā)強烈,出現(xiàn)了年蒸發(fā)量大于2 000毫米的高值區(qū)。據(jù)此完成20題。

圖1

20.年蒸發(fā)量高值區(qū)海域冬季海面蒸發(fā)更強,最主要的原因是該海域冬季

( )

A.降水少 B.輻射強

C.海氣溫差大 D.風力強

【參考答案】20.C

【試題分析】海氣溫差是指海水表面的水溫(Tw)與海洋表層大氣(Ta)的代數(shù)差值(圖2)。在夏季,由于海洋升溫慢Tw

圖2

在冬季時Tw>Ta,此時海洋向大氣傳輸熱量,使近海面氣溫升高,一方面空氣密度減小,另一方面空氣直減率增大,導致空氣層結(jié)不穩(wěn)定,從而產(chǎn)生較強的空氣對流。近表層空氣不斷上升帶走水汽,上空干冷空氣也源源不斷地下沉至海表,周而復始;與此同時表層海水也因降溫密度增加而下沉,將其下方相對高溫的海水帶至表層。因此,在大氣層結(jié)不穩(wěn)定和海水層結(jié)不穩(wěn)定的雙重影響下,蒸發(fā)不停地進行。

此題,不僅涉及大氣熱力運動,還涉及海水的垂直運動對海洋蒸發(fā)的影響,對學生掌握和分析地理原理和地理過程的能力要求極高。在專題復習中,教師引導學生在?！獨庀嗷プ饔玫囊暯窍?歸納出影響海水蒸發(fā)的因素和發(fā)生的地理過程。

風在海水蒸發(fā)的過程中也起著至關(guān)重要的作用,一方面促進了海氣之間的熱量傳遞,另一方面風將近海面接近飽和的水汽輸往區(qū)域外,增加了本地的海水蒸發(fā)。除此之外,風還能直接將海水輸入到大氣中?？偟膩碚f,影響海水蒸發(fā)的因素有太陽輻射、風、大氣狀態(tài)和海氣溫差等,影響海水蒸發(fā)的自然因素詳見表1。

表1

2.海水表面溫度變化

【例2】(2022年山東等級考,16題)(節(jié)選)閱讀圖文資料,完成下列要求。

冬半年,美洲中部地區(qū)頻繁受冷空氣影響。圖3示意2000年1月一次冷空氣南下過程中,美洲中部附近海洋表層風場和海平面氣溫分布。甲處南北兩側(cè)的氣壓梯度較大。

圖3

(2)在冷空氣頻繁南下的影響下,N海域表層水溫較低、海產(chǎn)豐富。分析其原因。

【參考答案】水溫較低:近地面風速大;熱量交換少;南下冷空氣既有降溫作用,又可促使冷海水上泛;沿岸寒流降溫。海產(chǎn)豐富:寒暖流交匯,海水攪動,餌料豐富;受離岸風影響,底層海水上泛,浮游生物多,餌料豐富。

【試題分析】水溫較低:南下的冷空氣在較大的氣壓梯度和“狹管效應”的共同影響下,快速穿過峽谷,并在下坡過程中不斷加速,近地面的風速較大;由于峽谷地勢較低,冷空氣過峽谷后在下沉過程中自身的增溫幅度較小(“焚風效應”弱),且較大的風速使冷空氣在到達N海域之前與下墊面的熱量交換較少,增溫幅度小,冷氣團保持較低溫度;冷氣團與海水的熱力交換使N海域表層水溫降低;強離岸風使N海域底部冷海水上泛,表層海水溫度降低。

海產(chǎn)豐富:N海域受南下離岸風影響,底層冷海水上泛,且沿岸有寒流流經(jīng),表層水溫較低;同時,冷海水上泛擾動海水,把下層豐富的營養(yǎng)鹽類帶到表層,浮游生物生長旺盛,吸引魚群,因此海產(chǎn)豐富。

基于地理環(huán)境的整體性,從“?！獨庀嗷プ饔谩钡慕嵌汝U釋海水溫度變化已成為考查學生綜合思維能力的重要導向,一般這類題的設(shè)計多建立在區(qū)域認知的基礎(chǔ)上。

如本題,考生要能夠從圖中等高線信息得出由地形產(chǎn)生的“狹管效應”,因風速增加使得海水蒸發(fā)加速,這種潛熱交換(蒸發(fā)耗熱)造成海水表面降溫;同時風的性質(zhì)材料已經(jīng)給出為冷性,由上文規(guī)律可知,Tw>Ta會進一步加劇蒸發(fā),降低水溫。另一方面,空氣與海水之間的感熱交換(接觸交換),使海水降溫。最后還有風的強迫作用引起的冷海水上泛,由于此地的風向是離岸性質(zhì),所以推動表層海水遠離,底層冷海水上涌,致使表層水溫降低,如圖4反映了“?！獨庀嗷プ饔谩毕潞１斫禍氐倪壿嬯P(guān)系。

圖4

海水表面溫度從大的尺度上來說,受到了地理位置的影響。不同緯度位置的太陽輻射和不同海域所在的洋流系統(tǒng),對海洋表層水溫起著決定性作用。但風、海水的蒸發(fā)耗熱(潛熱)也是不能忽視的因子,表2是海水表層水溫的主要影響因子。

表2 影響海洋表面溫度的自然因素

二、大氣對海洋的動力作用

大氣對海洋的動力作用主要造成了海洋表層的洋流、風浪等不同尺度的海水運動形式,而當前高考情境一般聚焦于中小尺度和地方性大氣對海洋的動力影響。因此在專題復習時要特別關(guān)注這些中小尺度下的“?！獨庀嗷プ饔谩?平時要注意收集這類素材,以特定區(qū)域的典型問題帶動自然地理各要素的綜合復習,提升學生的綜合思維水平與地理實踐力。

【例3】(2021年廣東選考,17題)(節(jié)選)閱讀圖文材料,完成下列要求。

從冰架分離后漂浮在海上的冰山被形象地稱為冰筏。羅斯海擁有世界上面積最大的冰架——羅斯冰架,是南極大陸周邊冰山輸出最強的海區(qū),洋流環(huán)境復雜。隨著全球變暖,近年來羅斯冰架崩離、消融明顯。模擬結(jié)果表明,若變暖進一步增強,南極地區(qū)的降水會更多地以降雨的形式出現(xiàn)。圖5示意羅斯海所在區(qū)域的地理環(huán)境。

圖5

(2)分析從羅斯冰架分離入海后的冰筏漂移的動力機制。

【參考答案】冰架區(qū)表面輻射冷卻劇烈,產(chǎn)生向海氣壓梯度力;疊加因地形高差引起的空氣重力下沉運動,加強風速,將冰筏帶向外海;氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同影響形成的極地東風與沿岸陸坡流,帶動冰筏漂移。

【試題分析】本題以南極羅斯海冰筏漂流為情境考查海(地)—氣的動力作用,在分析本例題時教師要厘清“?！獨庀嗷プ饔谩敝懈鞯乩硪氐闹鞔侮P(guān)系,各要素內(nèi)在邏輯聯(lián)系及外部響應。此外,復習時補充上升流和冰間湖的形成機制,進一步強化對學生綜合思維能力的培養(yǎng)。

1.上升流形成機制

離岸風(主要是平行于海岸的離岸風的分量)引起近岸海水在北半球向其運動的右側(cè)(南半球在左側(cè))凈輸出,又由于海水是連續(xù)的,因此其下層海水向上的涌升補給該區(qū)域流出的海水,從而形成了上升流,圖6示意夏季在盛行西南季風時,索馬里半島東部沿岸上升流的形成過程。在多數(shù)情況下,下層海水比表層海水溫度低,故上升流表現(xiàn)為寒流性質(zhì),其降低了表層海水的溫度。

圖6

沿岸上升流能將淀積在大陸架上和海洋中層海水中的N、P等營養(yǎng)鹽帶至海洋表層,為表層生物提供營養(yǎng)物質(zhì),豐富表層海洋生物量。在一些海區(qū),因季節(jié)性風向變化也會產(chǎn)生規(guī)模不大的上升和下降流,對當?shù)貪O業(yè)生產(chǎn)帶來積極和消極的影響。

2.極地“冰間湖”形成機制

極地的某些水域,在已達到結(jié)冰溫度的天氣條件下仍長期或較長時間保持無冰覆蓋或僅被薄冰覆蓋的冰間開闊水域被稱為“冰間湖”。根據(jù)冰間湖形成原因和維持機制,極地冰間湖可以分為兩類:一類稱為“潛熱冰間湖”,也稱為“近岸冰間湖”;另一類稱為“顯熱冰間湖”,亦稱為“大洋冰間湖”。

圖7示意“潛熱冰間湖”的形成,極地地區(qū)海陸間巨大的溫差形成了強勁的下降風,在近岸形成的浮冰被風力推向外海;同時就風力產(chǎn)生的上升流能將表層以下相對溫暖的海水帶到表層,提高海水溫度,抑制海水結(jié)冰,從而形成“近岸冰間湖”。有時特殊的海岸線或者冰架前緣阻止了周圍海冰的補充,從而為“近岸冰間湖”的形成提供了有利條件。

圖7

“顯熱冰間湖”是指沒有海冰生成的冰間水域,這里之所以不結(jié)冰主要是由于下面的海洋提供了熱量,使海冰融化或難以生成,“顯熱冰間湖”常常出現(xiàn)在海洋中有上升暖流的地方,這些上升暖流多與海底地形有關(guān)。

由于冰是熱的不良導體,“冰間湖”的存在對于極地的大氣和海洋之間熱量交換的過程十分關(guān)鍵。同時,“冰間湖”也是冬季極地海洋生物和陸地生物極其重要的生活空間,對維持極地生物多樣性具有重要意義。

三、小結(jié)

本文所涉案例均是地理過程與成因類試題,以點帶面的復習過程能讓學生從基本原理上掌握上述地理事象的發(fā)生、發(fā)展和演變過程以及在此地理過程影響下其他地理要素產(chǎn)生的協(xié)同演化。

高考二輪復習應當聚焦于微專題復習,以小見大地重構(gòu)相應的知識體系,做到講一例會一類。教師在選擇微專題內(nèi)容時,最好能與最近幾年的高考試題結(jié)合起來,選擇的例題要有一定的難度梯度,這樣有利于教師在組織專題教學時循序漸進地設(shè)計教學過程。

微專題具有“小尺度、小切口、深挖掘”的特點,但教師在設(shè)計和利用情境時切莫割裂地理要素的聯(lián)系,忽視了其整體性特征。同時也要注重知識的內(nèi)在邏輯關(guān)系和層次性,復習時最好能做到沿著某條設(shè)定的主線拾級而上將零散的知識串聯(lián)起來,以防知識結(jié)構(gòu)的碎片化和無序化,這樣才能促成學生綜合思維能力水平的提升,復習效率也能事半功倍。