《厄尔尼诺和拉尼娜现象》的教案设计

2024-05-04

《厄尔尼诺和拉尼娜现象》的教案设计(精选6篇)

篇1:《厄尔尼诺和拉尼娜现象》的教案设计

一、教材分析

【教学目标】

知识与技能:

1.掌握海-气作用下形成的沃克环流,并了解沃克环流异常时厄尔尼诺、拉尼娜现象的形成。

2.结合景观图分析厄尔尼诺和拉尼娜现象对全球的可能影响及减轻危害的途径。

过程和方法:

1.通过读图、地理图表分析,绘制沃克环流示意图;

2.讨论分析数据信息,推导出厄尔尼诺、拉尼娜现象的形成机理;

3.通过对各种学习资料信息的提取,简述厄尔尼诺、拉尼娜现象的影响;合作探究,提出应对策略。

情感、态度和价值观:

1.树立系统的观点、区域差异与区域合作等观念,培养学生地理空间认知与综合分析能力,培养学生认识科学、探索规律的探究精神。

2.增强学生对全球气候及环境变化的忧患意识,合作意识,从而进行辩证唯物主义教育

【教学重点、难点】

1.沃克环流的成因和变化

2.厄尔尼诺、拉尼娜现象的形成及其可能影响

【教学方法】

图表分析、对比归纳、自主学习、合作学习和探究学习

二、教学过程

【预习篇】

1.在赤道附近的太平洋海区,驱使着赤道暖流自向流。在岸,由于表层海水被风吹走,下层的冷海水会上涌补充,同时,沿岸还有自高纬度流来的流,使该海区表层海水温度较。在岸,赤道暖流堆积下沉,形成深厚的暖水层。这样,在赤道附近太平洋的东西方向,表层海水存在着明显的差异。在赤道附近太平洋上空,形成,称为。

2.赤道附近太平洋海面温度异常,被称为厄尔尼诺现象。可能是引发厄尔尼诺的主要原因。厄尔尼诺发生时,东岸海水现象消失,(洋流)增强,东部气候由原来的变为,引发;本部气候由原来的变为,引发。

3.,是判断厄尔尼诺和拉尼娜现象发生的重要依据。发生时它增强,现象发生时它减弱。厄尔尼诺现象发生时引发的水旱灾害比拉尼娜现象发生相对。

【导入新课】

我们已学习了“海—气相互作用及其影响”,知道海洋是地球的“热量储存库”和“大气的水源地”,这是科学家们通过长期观测并发现全球气候异常与海洋表层水温出现异常有很强的相关性的原因。海—气相互作用形成了大气环流(三圈环流和季风环流),下面我们要学习的这种大气环流与厄尔尼诺现象、拉尼娜现象的出现有着重要的联系,就是“沃克环流”。

【讲授新课】

(一)沃克环流

1.让学生讨论回答,在其成长的经历中,切实感受过厄尔尼诺和拉尼娜现象

2.【自主学习】读图4.5(P41),并归纳。

(1)区域选择:赤道附近及其以南(约0°~5°S之间)的太平洋、大西洋、印度洋的东部和西部;

(2)结合图例读出以上三大洋东、西部海水温度的数值,并加以对比。

3.回顾“热力环流”的形成机理和过程,同时由学生尝试画出以上三大洋东、西部之间的热力环流示意图。

4.名词解释:[沃克环流]在赤道附近太平洋上空,接近东西方向的热力环流。

5.【归纳小结】结合提供的材料和教材内容的阅读,归纳“沃克环流”的形成机理,并完整表达。

6.设问承转:

由于赤道附近太平洋东、西部温差稳定,所以形成了“沃克环流”,那么

(1)若东、西部温差变为0,沃克环流是否还能存在呢?

(2)若东部的海水温度大于西部的,沃克环流将是怎样的呢?

(3)若东、西部温差变小时,又将怎样变化呢?

(二)厄尔尼诺现象

1.【自主学习】引导读图4.7(P42),并归纳。

(1)区域选择:

A:赤道附近太平洋东部0°~5°S、80°~120°W

B:赤道附近太平洋西部0°~5°S、140°~160°E

(2)比较A、B两区域的温度距平值

A:温度距平值大(正值),温度升高

B:温度距平值小(甚至负数),温度降低

结论:

赤道附近太平洋东部和西部的温度差异减小,沃克环流减弱。

【合作探究】

赤道附近太平洋东部和西部的温度差异为何减小?中东部海区温度异常升高的这种现象我们称为什么现象?这种现象的出现会产生什么样的影响呢?

1.播放《厄尔尼诺》影音资料。

(1)分析原因

(2)讨论影响

2.设疑承转:

如果赤道附近太平洋东、西部温差增大时,沃克环流将会增强。那么这种现象我们称为什么呢?它又会有何影响呢?

(三)拉尼娜现象

【自主学习】并由学生结合学案归纳。

(1)拉尼娜现象的含义

(2)拉尼娜现象的形成和影响

【合作探究】

(1)思考:一般来说,厄尔尼诺现象和拉尼娜现象都会引发水旱灾害,哪个影响更大些?

篇2:《厄尔尼诺和拉尼娜现象》的教案设计

对厄尔尼诺现象形成的原因,科学界有多种观点,普遍的看法是:在正常状况下,北半球赤道附近吹东北信风,南半球赤道附近吹东南信风。信风带动海水自东向西流动,分别形成北赤道洋流和南赤道暖流。从赤道东太平洋流出的海水,靠下层上升涌流补充,从而使这一地区下层冷水上泛,水温低于四周,形成东西部海温差。但是,一旦东南信风减弱,就会造成太平洋地区的冷水上泛减少或停止,海水温度就升高,形成大范围的海水温度异常增暖。而突然增强的这股暖流沿着厄瓜多尔海岸南侵,使海水温度剧升,冷水鱼群因而大量死亡,海鸟因找不到食物而纷纷离去,渔场顿时失去生机,使沿岸国家遭到巨大损失。

近年以来更多的研究发现,厄尔尼诺事件的发生与地球自转速度变化有关,自50年代以来,地球自转速度破坏了过去10年尺度的平均加速度分布,一反常态呈4~5年的波动变化,一些较强的厄尔尼诺年平均发生在地球自转速度发生重大转折年里,特别是自转变慢的年份。地转速率短期变化与赤道东太平洋海温变化呈反相关,即地转速率短期加速时,赤道东太平洋海温降低;反之,地转速率短期减慢时,赤道东太平洋海温升高。这表明,地球自转减慢可能是形成厄尔尼诺现象的主要原因。

当地球自转减速时,“刹车效应”使赤道带大气和海水获得一个向东惯性力,赤道洋流和信风减弱,西太平洋暖水向东流动,东太平洋冷水上翻受阻,因暖水堆积而发生海水增温、海面抬高的厄尔尼诺现象。

篇3:《厄尔尼诺和拉尼娜现象》的教案设计

1998 年灾难不仅仅是让中国人民受到了磨难, 那一年的灾难还波及到了全世界。例如, 东南亚地区则发生了大规模的森林大火。为什么地球的一些地方洪水肆虐, 另一些地方却被干旱侵袭呢?究竟是什么在捣鬼呢?原来, 正是地球妈妈的一对调皮儿女——厄尔尼诺和拉尼娜在“玩游戏”。1998 年的洪灾与厄尔尼诺—拉尼娜这对兄妹可脱不了干系。

那就让我们来认识一下厄尔尼诺与拉尼娜吧。厄尔尼诺取自于西班牙语, 为“圣婴”之意。它是指太平洋东部和中部的热带海洋的海水温度异常地持续变暖, 造成地球气候模式改变, 导致有的地方洪灾泛滥, 有的地方则是干旱肆虐, 且其行踪异常, 会不规则出现, 异常调皮, 让人摸不清其脾性。厄尔尼诺每每始料未及的降临都让人措手不及, 欲哭无泪。我们称之为“厄尔尼诺现象”。虽然大部分科学家普遍接受地球上东南季风是导致厄尔尼诺出现的直接原因, 但其真正成因, 到现在仍是个未解之谜。

拉尼娜则是取自于西班牙语中“小女孩”之意。它是指太平洋东部和中部海面温度持续异常偏冷的现象, 正好与厄尔尼诺现象相反, 因此我们也将拉尼娜现象称之为“反厄尔尼诺现象”。虽然对其二者的称呼是相反的, 但并不代表他俩造成的后果是相反的。厄尔尼诺现象经常表现得十分强烈, 而拉尼娜的性情也并非温和, 因为它的到来和厄尔尼诺一样可能会给世界各地带来灾害, 通常拉尼娜紧随厄尔尼诺之后到来。而1998年的特大洪水就是由于咆哮的厄尔尼诺现象还未消退, 强烈的拉尼娜又来袭, 首当其冲的中国地域正好临近太平洋, 百年不遇的特大灾难就此降临。

其实, 我们现在正历经着一场很长的厄尔尼诺现象。气象专家表示, 截至2015 年7 月, 厄尔尼诺事件已经持续了15 个月, 或将延续至冬天。2014 年10 月底, 中国国家气候中心对外公布:从2014 年5 月起厄尔尼诺事件已经形成。受其影响, 2014 年成为人类有气象记录以来“最热”的一年。而今年入夏以来南方多地突降暴雨, 导致塌方、泥石流等灾害现象频发。

篇4:厄尔尼诺现象的“秘密”

在全球性的气候异常中,厄尔尼诺现象越来越引起科学家和全人类的普遍关注。这种现象已经有几千年的历史了,但是对它的发现和记载是19世纪初才开始的。“厄尔尼诺”一词在气象学中的使用起源于南美的秘鲁以及智利沿海海域。100多年前,这些地区的人发现:每年从圣诞节起至第二年的3月份都会出现一种异常现象,其表现是海水表面温度异常升高,雨量增加,海面上很多鱼都死了,吃鱼的鸟也死了,气温也会出现明显的变化。3月份以后,暖流消失,水温逐渐变冷,当地渔民就将这种现象称为“厄尔尼诺”。在西班牙语中,“厄尔尼诺”是“圣婴”的意思。

厄尔尼诺现象发生时总是给人类带来灾难。由于海水温度升高,海洋生态环境遭到破坏,大量海洋生物因此死亡。在海岸带,原来炎热的地区温度骤降,原来寒冷的地区温度骤升;多雨地区发生罕见的旱灾,而干旱地区则连日暴雨。它使整个热带地区的风向和洋流发生改变,犹如一股魔鬼般的搅动,引起全球大气环境和气候的异常,导致旱涝灾害猛增,暴风雪肆虐,酷热难当等。

在20世纪60年代,很多科学家都认为厄尔尼诺现象只是区域性问题,它主要影响太平洋东部的南美沿海地区和太平洋中部的澳大利亚沿海地区。然而20世纪80年代以后,科学家通过气象卫星的观测发现,厄尔尼诺现象在世界很多地方都出现过。海水表面的平均温度每升高1 ℃就会使海水上空的大气温度升高6 ℃,这会造成大气环流异常,严重地影响世界各地的气候。

令人忧虑的是,厄尔尼诺现象的出现越来越频繁。原来人们认为这种现象为5年、7年乃至10年来临一次,后来又以3~7年为周期出现。但进入20世纪90年代后,厄尔尼诺现象似乎每两三年就出现一次。不仅如此,周期的缩短导致了厄尔尼诺现象滞留时间的延长。这一现象的频频发生也与地球变暖有关,其变化迹象表明,厄尔尼诺现象并不仅仅是天灾。

尽管厄尔尼诺现象频繁发生,但是人类并未在它面前听天由命、无所作为,人们对它的预测水平已经有了很大的提高。1986年,国外科学家成功地提前一年预报了厄尔尼诺现象的来临,并积极探索温室效应与厄尔尼诺现象之间的关系。由此,我们可以大胆地预言,人类终将解开这一肆虐人类的大自然之谜,并找出预防这一现象的办法。

篇5:厄尔尼诺现象形成的原因

判断条件

判断厄尔尼诺现象的主要条件有气压变化、风向变化、海温变化、海平面高度变化、环太平洋地震火山活动、南极半岛海冰异常减少、多次日食发生在两极和旱涝反常等。一般认为赤道东太平洋海水表层温度连续六个月高出平均值0.5摄氏度以上,即可认为发生了一次厄尔尼诺现象。

形成条件

厄尔尼诺形成的前兆包括以下表现。

风向变化和海温变化:预示厄尔尼诺的现象之一是赤道太平洋信风

逆转,一般来讲赤道太平洋信风应该是从东吹向西,使太平洋表面暖水向西部集聚,而东部深层的冷水上升到表面。但厄尔尼诺发生时频现强烈的西风取代了东风,太平洋表面暖水发生反向的变化,使太平洋东部表面海水变暖。拉尼娜现象发生时情况正好相反。

气压变化:气压变化与气温变化和海温变化相关,在厄尔尼诺发生时,印度洋、印尼与澳洲气压由于海温下降而上升;大溪地和太平洋中央、东面的海面由于海温的上升而气压下降,形成东西太平洋气压的“跷跷板效应”。

海平面高度变化和环太平洋地震火山活动:由于风力的推动作用,厄尔尼诺和厄尔尼诺的转换使东西太平洋海面反向升降20~40厘米,破坏了地壳的重力均衡,导致海洋地壳反向均衡升降7~13厘米,激发环太平洋地震火山带的地震火山活动。

旱涝反常:由于气压变化、风向变化和海温变化,太平洋东部附近的暖空气上升,令当地干旱地区发生洪涝;太平洋西部冷空气下降,令当地湿润多雨的地方干旱。至的ENSO现象,太平洋东部至中部水面温度比正常高出约3至4℃,美洲地区有持续暴雨,东南亚地区则持续干旱并发生大规模的森林大火。

南极半岛海冰异常减少:南极半岛的海冰控制了德雷克海峡的海洋通道,当海冰增多时,通道堵塞导致一部分冷水北上,加强了秘鲁寒流,使东太平洋海水变冷,不有利于厄尔尼诺形成;当海冰减少时,拓宽的通道增大流量,减弱了秘鲁寒流,使东太平洋海水变暖,有利于厄尔尼诺的形成。

篇6:《厄尔尼诺和拉尼娜现象》的教案设计

发展由来

厄尔尼诺一词源自西班牙文El Nio,原意是“小男孩”或“小女孩”,也指圣婴,即耶稣,用来表示在南美洲西海岸(秘鲁和厄瓜多尔附近)向西延伸,经赤道太平洋至日期变更线附近的海面温度异常增暖的现象。

进入20世纪70年代后,全世界出现的异常天气,有范围广、灾情重、时间长等特点。

在这一系列异常天气中,科学家发现一种作为海洋与大气系统重要现象之一的“厄尔尼诺”潮流起着重要作用。

“厄尔尼诺”是西班牙语的译音,原意是“神童”或“圣明之子”。相传,很久以前,居住在秘鲁和厄瓜多尔海岸一带的古印第安人,很注意海洋与天气的关系。

他们发现,如果在圣诞节前后,附近的海水比往常格外温暖,不久,便会天降大雨,并伴有海鸟结队迁徙等怪现象发生。古印第安人出于迷信,称这种反常的温暖潮流为“神童”潮流,即“厄尔尼诺”潮流。

形成原因

当南半球赤道附近吹的东南信风减弱后,太平洋地区的冷水上泛会减少或停止,从而形成大范围海水温度异常增暖,传统赤道洋流和大气环流发生异常,导致太平洋沿岸一些地区迎来反常降水,另一些地方则干旱严重。

在正常年份,此区域东南信风盛行。赤道表面东风应力把表层暖水向西太平洋输送,在西太平洋堆积,从而使那里的海平面上升,海水温度升高。而东太平洋在离岸风的作用下,表层海水产生离岸漂流,造成这里持续的海水质量辐散,海平面降低,下层冷海水上涌,导致这里海面温度的降低。上涌的冷海水营养盐比较丰富,使得浮游生物大量繁殖,为鱼类提供充足的食物。鱼类的繁盛又为以鱼为食的鸟类提供了丰盛的食物,所以这里的鸟类甚多。由于海水温度低于气温,空气层结稳定,对流不宜发展,赤道东太平洋地区降雨偏少,气候偏干;而赤道西太平洋地区由于海水温度高,空气层结不稳定,对流强烈,降水较多,气候较湿润。

当东南信风异常加强时,赤道东太平洋海水上翻异常强烈,降水异常偏少;而赤道西太平洋海水温度异常偏高,降水异常偏多。这就是所说的拉尼娜事件。拉尼娜现象与厄尔尼诺相反,指东太平洋海水温度异常降低。两种现象都与全球气候有密切联系,可能导致极端天气出现的几率增加。

可是每隔数年,东南信风减弱,东太平洋冷水上翻现象消失,表层暖水向东回流,导致赤道东太平洋海面上升,海面水温升高,秘鲁、厄瓜多尔沿岸由冷洋流转变为暖洋流。下层海水中的无机盐类营养成分不再涌向海面导致当地的浮游生物和鱼类大量死亡,大批鸟类亦因饥饿而死。形成一种严重的灾害。与此同时,原来的干旱气候转变为多雨气候,甚至造成洪水泛滥,这就是厄尔尼诺。

厄尔尼诺对气候的影响,以环赤道太平洋地区最为显著。在厄尔尼诺年,印度尼西亚、澳大利亚、南亚次大陆和巴西东北部均出现干旱,而从赤道中太平洋到南美西岸则多雨。厄尔尼诺现象可以产生毁灭性的影响,可能在拉丁美洲引发洪水、导致澳大利亚出现干旱和印度的农作物歉收。许多观测事实还表明,厄尔尼诺事件通过海气作用的遥相关,还对相当远的地区,甚至对北半球中高纬度的环流变化也有一定影响。研究发现,当厄尔尼诺出现时,将促使日本列岛及我国东北地区夏季发生持续低温,有的年份使我国大部分地区的降水有偏少的趋势。这从一个侧面说明地球表层环境的整体性:一个圈层的变化会导致其他圈层的变化,一个地区的变化会引起其他地区的变化,局部的变化也会引致半球甚至全球环境的变化。

运行周期

厄尔尼诺是一种周期性的自然现象,大约每隔7年出现一次。科学家通过对全球气候的研究,认为厄尔尼诺不是一个孤立的自然现象,它是全球性气候异常的一个方面。在正常年份,秘鲁西海岸的太平洋沿岸地区都受一股冷洋流控制,有一个范围很大的天然渔场。一旦出现气候异常,东太平洋的冷洋流即被一股暖洋流所代替。厚度达30多米的暖洋流覆盖在冷洋流之上,使大量冷水性的浮游生物遭到灭顶之灾,纷纷逃离或死亡,这就是厄尔尼诺现象。

科学研究

厄尔尼诺现象又称厄尔尼诺海流,是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象。正常情况下,热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲,使太平洋表面保持温暖,给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每2―7年被打乱一次,使风向和洋流发生逆转,太平洋表层的热流就转而向东走向美洲,随之便带走了热带降雨,出现所谓的“厄尔尼诺现象”。 在正常年份,南美洲的西海岸有一条冷洋流――秘鲁洋流――环绕着。洋流里含有丰富的浮游生物,因而鱼量很大(鱼以浮游生物为食)。在东太平洋上空存在着一个反气旋(即高气压区域),热带信风于是在太平洋从东向西吹,风中包含大量水汽,使澳洲和印度尼西亚普降大雨。 但是,有时候反气旋向西太平洋移动,从而导致信风由西向东吹,并推动海水上层的暖洋流覆盖秘鲁冷洋流,使后者的温度猛升3℃―6℃。这就是厄尔尼诺现象。这种反常现象可持续几个月,它严重扰乱正常气候,并危害沿岸有关国家的生活条件。譬如,在1982―1983年的冬季,生活在秘鲁沿海太平洋中的鱼纷纷逃向大海深处,使原本丰富的渔业资源一落千丈,该国的捕鱼业顿时破产。同样,在1983年,澳洲和印度尼西亚备遭干旱和沙暴的折磨。飓风恣意袭击玻利尼西亚,而在平常年份该群岛并无这种灾祸。那一年全球范围气候异常. 科学家们认为,厄尔尼诺现象的发生与人类自然环境的日益恶化有关,是地球温室效应增加的直接结果,与人类向大自然过多索取而不注意环境保护有关。

气象学家对厄尔尼诺的研究,还是20世纪60年代后期的事。他们查阅了第二次世界大战以来30余年的天气档案,发现几次重大的“厄尔尼诺”现象发生年,都出现过全球性的天气异常。1972年的全球天气异常,就与当年厄尔尼诺暖流特别强大有关。这一年我国发生了新中国建国以来最严重的一次全国性干旱。与此同时,有一些国家和地区却发生了严重洪水,非洲突尼斯出现了2一遇的特大洪水,秘鲁出现了40年来最严重的水灾。1982年底又出现了厄尔尼诺暖流,东太平洋近赤道地区的海水异常增温,范围越来越大,圣诞节前后,栖息在圣诞岛上的1700多只海鸟不知去向;接着秘鲁大雨滂沱,洪水泛滥。到1983年,厄尔尼诺现象波及全球,美洲、亚洲、非洲和欧洲都连续发生异常天气。

据美国科学家的最新研究,厄尔尼诺现象可能是由于水下火山熔岩喷发引起的。熔岩从大洋底部地壳断层喷出,将巨大的热量传给赤道附近的太平洋海流,使海水增温变暖,从而导致东太平洋海区水温及海流方向的异常。

德国波茨坦气候影响研究所的研究人员基于高质量的空气温度数据,提出一种新方法,可提前6个月到一年及时精准地预报厄尔尼诺的发生。这项研究发表在最新一期的美国《国家科学院学报》上。

该研究的合著者、波茨坦气候影响研究所主任汉斯・约阿希姆・舍恩胡贝尔说:“给受到影响地区的人们提供更多的预警时间做准备,以避免一些厄尔尼诺现象所带来的最坏影响是关键。”新方法采用一种在物理学和数学交叉学科前沿方法论的网络分析,数据来自从20世纪50年代以来200多个测量点,其对于在太平洋遥远的站点之间有关气候变暖的互动研究至关重要。

根据舍恩胡贝尔开发并测试的这种新方法,不仅可将预报时间提前,也增强了可靠性。事实上,新方法在正确预测出不存在厄尔尼诺事件。

当厄尔尼诺现象发生时,赤道东太平洋大范围的海水温度可比常年高出几摄氏度。太平洋广大水域的水温升高,改变了传统的赤道洋流和东南信风,使全球大气环流模式发生变化,其中最直接的现象是赤道西太平洋与印度洋之间海平面气压的反相关关系,即南方涛动现象(SO)。在拉尼娜期间,东南太平洋气压明显升高,印度尼西亚和澳大利亚的气压减弱。厄尔尼诺期间的情况正好相反。这种海洋与大气的相互作用和关联,气象上把两者合称为“恩索”(ENSO)。这种全球尺度的气候振荡被称为ENSO循环。该研究着重于气候变暖事件,而在一般情况下,厄尔尼诺年后随之就是拉尼娜年。

舍恩胡贝尔说:“现在还不清楚人类排放的温室气体造成的全球变暖将在何种程度上影响ENSO模式。然而,后者往往算得上是地球系统中所谓的引爆元素,这意味着在一定程度上,气候变化可能会经历相对突然的转变。从地球过去的一定数据来看,较高的全球平均温度可能增加振荡幅度,所以正确的预测变得更加重要。”

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