作为一位杰出的老师，编写教案是必不可少的，借助教案可以有效提升自己的教学能力。那么写教案需要注意哪些问题呢？下面是小编整理的海水运动教案，仅供参考，希望能够帮助到大家。

　　1.使学生了解波浪、潮汐、洋流等海水运动的基本形式及其对自然环境和人类的生产生活可能造成的影响;

　　2.使学生理解洋流的成因。

　　1.为什么说海洋是大气的主要水源和热源?

　　2.海水的温度和盐度分布有什么规律?

　　大家都知道“郑和下西洋”,在航海技术比较落后的明代,郑和为什么能够远涉重洋呢?

　　1.波浪、潮汐和洋流

　　引导学生阅读课本第72页,回答:

　　(1)海水有哪些运动形式?

　　(2)试分析各种运动形式对人类环境和人类生产和生活造成的影响。

　　(1)三种运动形式;

　　①波浪形式以风浪常见,此外还有海啸,前者受外力形成,后者为内力作用的体现;

　　②潮汐:白天海水涨落为潮,晚上海水涨落为汐;

　　③洋流:突出其时间性、方向性和规模大。

　　引导学生阅读课本P73,回答洋流按成因可以分为哪几种类型?各有什么特点?

　　(1)引导学生回忆气压带和风带的分布,思考在不同纬度,洋流的流向一致吗?为什么?

　　(2)然后出示气压带和风带图及洋流模式图,引导学生观察风向与洋流走向的关系。

　　(1)引导学生阅读课本P73第二段,了解密度流的概念。

　　(2)引导学生思考:

　　近似封闭的地中海和开阔的大西洋,哪个盐度高?为什么?密度又怎么样呢?

　　(3)讲解直布罗陀海峡两侧海水盐度剖面及海水流向。

　　表层:大西洋→地中海

　　深层:地中海→大西洋

　　(4)举例:在第二次世界大战中,潜水艇在出入直布罗陀海峡时,如熄灭了发动机,则能避开对方的监听。请同学们利用所学的洋流知识,分析该事例的可能性,并说明理由。

　　红海是盐度最高的海洋,经曼德海峡与印度洋联通,那么曼德海峡洋流流向如何?盐度最低的波罗的海呢?

　　(1)指导学生阅读课本,思考:

　　什么叫补偿流?补偿流分为哪几种类型?(水平流和垂直流,其中垂直流又分为上升流和下降流)

　　本节课的重点是洋流的成因。

　　关于洋流的叙述,正确的是( )

　　A.洋流按成因可分为风海流、密度流和赤道流三类

　　B.洋流是海洋表层常年大规模地沿着一定方向流动的水流

　　C.暖流都在大洋西岸

　　D.海水总是从地中海流向大西洋

　　2.复习气压带和风带的有关知识

　　课标要求：运用地图，归纳世界洋流分布规律，说明洋流对地理环境的影响

　　1.世界洋流分布的规律：副热带海区、负极地海区、环南极大陆海区和北印度洋海区等；

　　2.洋流对地理环境的影响：对气候、对渔场、对航海、对海洋污染的影响等；

　　一、世界海洋表层洋流分布

　　1、洋流的概念：海洋中的海水，常年比较稳定地沿着一定方向作大规模的流动，叫洋流（海流）。

　　2、洋流性质分类：

　　①寒流：洋流水温比流经地区温度低，为寒流

　　②暖流：洋流水温比流经地区温度高，为暖流

　　③寒暖流的判读方法之一------根据海水等温线的弯曲方向确定洋流的性质

　　如果海水等温线向高纬凸出（北半球向北，南半球向南），说明洋流水温比流经地区温度 ，则洋流为 ；如果海水等温线向低纬凸出，说明洋流水温比流经地区温度 ，则该洋流为 ，如下图。

　　据图总结，海水等温线的凸向与洋流的流向之间的关系？

　　寒暖流的判读方法之二-----根据流向

　　北半球地区，从低纬流向高纬（从南向北）的为 ，反之为 。

　　南半球地区，从低纬流向高纬（从北向南）的为 ，反之为 。

　　3、洋流的类型（按照成因分类）

　　① 流：盛行风吹拂海面，推动海水随风漂流，并且使上层海水带动下层海水流动，

　　形成规模很大的洋流，叫风海流。其主要动力为 ；

　　② 流：各个海域因海水的温度、盐度不同，导致海水密度分布不均，引起海水的流动，叫密度流。(表层：密度小→密度大；底层：密度大→密度小)

　　③ 流：由风力和密度差异所形成的洋流，使海水流出的海区海水减少，相邻海区的海水便会流来补充，这样形成的洋流叫补偿流。

　　另外，洋流前进时，受 的限制和 力的影响，运动方向会发生改变。

　　4、世界洋流分布规律 （读世界洋流模式图和世界洋流分布图）

　　总结：洋流的分布规律： 南半球： 时针方向

　　北半球： 时针方向

　　北半球： 时针方向

　　②以 为中心的大洋环流 南半球： 时针方向

　　西风带 西风漂流 沿东岸折向高纬度 极地环流

　　③北印度洋（季风洋流）：受季风的影响， 逆 顺。

　　5、世界表层洋流的分布：

　　三、洋流对地理环境的影响

　　①促进高、低纬度间的热量输送和交换，调整全球的 分布。

　　②对气候的影响： 流：增温、增湿； 流：降温、减湿。

　　思考：（1）摩尔曼斯克港终年不冻的原因？

　　（2）南美沿岸热带荒漠南北延长的的原因？

　　③对渔业生产的影响：

　　（1）寒、暖流交汇海区往往成为世界著名 。如纽芬兰渔场、日本北海道渔场。

　　（2）上升流处，深层海水上涌把大量的营养物质带到表层，形成大型的渔场。如秘鲁渔场。

　　（1） 流节省时间、燃料； 流费时间、燃料。

　　（2）寒暖流相遇，往往形成海雾，对海上航行不利。

　　暖流上空冬季雾也较大，尽管对海上航行，但对军事偷袭却有利。

　　（3）每年洋流从北极地区携带冰山南下，也对海上航运造成较大威胁。

　　⑤对海洋污染的影响：把近海的污染物带到其他海域，一方面加快了净化速度，另一方面可能使污染范围扩大。

　　典例1、下图表示南美洲部分气温及降水分布，读图完成下列要求：

　　(1)大陆东西两侧沿海10℃等温线所经过地区的降水量分别为 。说明造成A地降水量偏低的主要原因。

　　(2)说明南回归线附近大陆两岸年均温差异的形成原因。

　　(3)位于潘帕斯草原的B地1月月均温19．8℃，7月月均温8．5℃，年降水量912 mm。简述B地发展畜牧业的有利自然因素。

　　典例2、 读洋流模式图回答：

　　（l）图中①洋流是由于 内的吹送由东向西运动，②是由于受

　　的影响偏离海岸向较高纬度流去。

　　（2）从图中可以看出在南北半球中低纬度海区形成以副热带为中心的大洋环流，在北半球呈 方向流动。

　　（3）图中洋流按成因分③属于 。

　　（4）按性质来讲，②属于 ，③属于 。

　　（5）如图中所属海区在太平洋中，则②③的洋流名称分别是② 、③ 。

　　典例3、读欧洲殖民者自16世纪开始从非洲贩卖黑人奴隶到美洲，再将掠夺来的物质运回欧洲的海上航运图，回答下列问题：

　　典例4、（09年江苏地理第19，20题）

　　图10为大陆西岸四个地点的地理位置示意图。读图回答（l）～（2）题。

　　(1)．若不考虑地形因素，四个地点中1月份降雨较多的是

　　A．甲 B．乙 C．丙 D．丁

　　（2）．甲、丁两地近海的洋流性质及其对当地气候的影响主要是

　　A．同属暖流 B．同属寒流 C．增温增湿 D．降温减湿

　　读下图，判断1--2题。

　　1.假定①②处等温线弯曲是受洋流影响而致，则( )

　　A.①是暖流②是寒流B.①是寒流②是暖流

　　C.①②都是寒流D.①②都是暖流

　　2.假定该海域位于太平洋中，②海域水温异常升高时，则( )

　　A.我国东南沿海台风活动异常频繁

　　B.秘鲁、智利等地可能出现暴雨，发生涝灾

　　C.印度尼西亚、菲律宾等地异常多雨

　　D.秘鲁渔场饵料丰富，鱼类众多

　　图为某河流的年径流量变化曲线图，读图回答3～4题。

　　3、该河流位于（ ）

　　A.亚热带季风区 B.亚热带大陆西岸

　　C.温带季风区 D.高寒地带

　　4、能正确反映该河流水文特征的是（ ）

　　A.由雨水和地下水补给 B.有一个汛期 C.冬季断流 D.年径流总量大

　　读图，回答5--6题：

　　5、图中，影响等值线向外海凸出的主要因素是（ ）

　　6、在等值线的年内变动中，Q点（2.8等值线上的最东点）距大陆最近的时段是（ ）

　　读下图完成7--8题：

　　7、如果图中三条纬线分别表示25°、30°、35°下列叙述正确的是（ ）

　　A.甲位于南半球 B.乙位于北半球

　　C.甲图洋流为寒流 D.乙图洋流为寒流

　　8、如果甲、乙两图都位于太平洋，判断甲、乙两图的洋流名称（ ）

　　A.甲为秘鲁寒流 B.乙为东澳大利亚暖流

　　C.甲为千岛寒流 D.乙为巴西暖流

　　9、下图中正确表示大洋洋流模式的是（ ）

　　洋流是海水运动的主要形式之一，对地理环境有深刻的影响。据右图，回答10--11题。

　　10.科隆群岛上生活着很多企鹅，该群岛的海拔高度并不高，其成因主要是( )

　　A.受厄尔尼诺影响B.受拉尼娜影响

　　C.受寒流影响D.受暖流影响

　　11.图中的洋流名称是( )

　　A.南赤道暖流B.巴西暖流

　　C.秘鲁寒流D.加利福尼亚寒流

　　12. 在下图中，甲、乙分别为两个海区的海水表层等温线示意图，图中箭头表示洋流方向。下列叙述正确的是( )

　　A.甲图中的洋流为暖流B.乙图中的洋流为暖流

　　C.甲图中的洋流一般位于大洋西部D.乙图中的洋流一般位于大陆西海岸

　　13、小亚细亚半岛沿海地区处于旱季时，直布罗陀海峡表面海流 P和斯里兰卡以南表面海流 Q的流向是（ ）

　　A．P从西向东，Q从东向西 B． P从西向东，Q从西向东

　　C．P从东向西，Q从西向东 D．P从东向西，Q从东向西

　　(09年北京文综第6题)读下表，回答

　　表：非洲西海岸沿19°S的表层海水温度观测值

　　A．存在上升流，为热带雨林气候 B.有暖流经过，为热带草原气候

　　C．有寒流经过，为热带沙漠气候 D.盛行东南风，为热带季风气候

　　16.下图是某海域等温线图，读图回答。

　　(2)如果此海域属太平洋的一部分，那么它的西部洋流名称是_____________，东部洋流的性质是________流。东部海区的盐度比西部海区的盐度要____________，东部海区大陆附近的著名渔场是_____________。

　　17读“世界石油污染水域示意图”，完成下列各题。

　　(1)将图中A、B、C、D、E各点的盐度按由大到小的顺序排列为__________。

　　(3)某年1月，一艘油轮在印度半岛南端附近海域发生石油泄漏事故，在洋流作用下，水面上的油膜向偏__________方向漂流。洋流对石油污染所引起的作用是__________。

　　(4)在泄油区，鱼类迅速死亡，其原因是__________。

　　18、（09年上海地理第十三题）洋流是大规模流动的海洋，水体它全球的热量平衡起着重要作用。读图回答问题。(18分)

　　(1）.读图1判断，该海域位于 半球；该洋流(虚线所示)流经海区水温比同纬度附近海区水温 。按照寒、暖流的分类，该洋流是 流，它对沿岸气候能够起到 、 的作用。

　　（2）.图1虚线所示的洋流朝 (方向)流动。在图2所示的①、②、③、④四海区中，图1表示的海域可能出现在 海区。

　　（3）.解释北印度洋西南季风形成的原因，并按时针方向说明夏季北印度洋季风洋流流动的方向。

　　（4）、为什么在有些大陆沿岸海区会发生涌升流现象?在图2所示①、②、③、④四海区中最可能出现涌升流的是哪一海区

　　生：――小农经营。

　　师：我国南方的水稻种植主要用途是满足自我消费还是拿到市场上去销售?

　　生：满足自己消费。

　　师：对，从几种粮食作物的单产对比知道，水稻单产较高，但为什么商品率却较 低呢?

　　生：由于生产规模小，每户稻谷的总产量不大。

　　师：还有哪些原因?

　　生：世代传统的观念以及经济水平的制约，农民收获的大部分稻谷都是留作自用，送到市场上出售的量很少。

　　师：对。这是季风水田农业的第二个特点：

　　生：― ―单产高，商品率低。

　　师：从图3.11水稻的生产环节可以看出，亚洲季风水田农业的另一个特点是：

　　机械化和科技水平较低。农民一般从事手工劳动。在我国，虽然近一二十年来，利用电力进行灌溉、脱粒等发展较快，化肥、农药的使用量也逐步提高，但从整体上看，机械化水平和科技水平还较低。

　　师：水稻生产离不开灌溉条件的保证，季风气候水旱灾害频繁，对水稻生产威胁很大。而小农经营无力建设水利工程，所以季风水田农业的第四个特点就是：

　　生：――水利工程量大。

　　师：对。通过以上的学习，我们分析了亚洲的季风水田区的水稻种植业所具有的特点。下面我们来完成P48 的“活动”。

　　以中国为例，说明应该寻找和运用哪些资料，解释我国南方水稻产区形成的原因。

　　1.列出资料清单。

　　2.运用这些资料说明问题。

　　师：请同学们想想看，你需要哪些资料来解释我国南方水稻产区形成的原因?

　　生：(讨论后回答)气候、地形、土壤、人口、水稻单产、市场、农业历史等。

　　师：我国南方主要是什么气候?和水稻的生长习性有着怎样的对应关系?

　　生：我国南方属于亚热带季风气候，热量充足，降水丰富，且雨热同期，较好地满足了水稻

　　(出示图片：中国温度带、中国降水分布图、中国季风区和非季风区)

　　师：水稻种植需要怎样的地形条件?中国南方地形条件如何?

　　(出示图片：中国地形)

　　生：水稻的种植需要平原地形，便于水田管理。中国南方有着众多的平原，如太湖平原、鄱阳湖平 原、洞庭湖平原、江汉平原、珠江三角洲 等。

　　师：很好。水稻的生长需要肥沃的土壤，我国南方水稻产区以什么土壤为主?

　　生：多年栽培水稻形成了肥沃的水稻土。

　　师：以上我们分析了中国南方种植水稻的自然条件，还有哪些社会经济条件影响水稻的种植呢?

　　生：(结合“中国人口图”)我国南方平原地区人口稠密，粮食需求量大，而水稻单产高。

　　师：很好。我国长期以来由于南北方地域上的差异，人们在对主粮的选择上也形成了明显的特色，南方人爱吃米，也是南方形成水田农业的一个原因。

　　师：上一节课我们学习了季风水田农业。这节课我们再来认识另一种重要的农业地域类型――商品谷物农业。

　　从“商品谷物农业”这一农业地域类型的名称来看，它生产的粮食主要是出售的，种植的是谷物。那么这种农业地域类型主要是以什么粮食作物为主呢?

　　生：主要是小麦和玉米。

　　师：为什么不是水稻呢?

　　生：因为水稻是水田作物，生产环节复杂，不利于大面积的机械化操作，所以生产效率不高，商品率也不高。

　　师：说得很好!商品谷物农业在世界上主要分布在哪些国家?请在地图上把它们找出来。

　　(出示世界地图，让学生指图)

　　生：商品谷物农业主要分布在美国、加拿大、阿根廷、澳大利亚、俄罗斯、乌克兰等国家。

　　师：对。我们国家有这种农业地域类型吗?和这几个国家有没有差别?

　　生：有。主要分布在东北和西北地区，但主要是国营农场，而上面提到的几个国家的农 场是家庭经营。

　　师：对。下面我们看美国的商品谷物农业，完成“活动”。

　　(生阅读案例3，讨论)

　　1.参照归纳季风水 田区水稻种植业特点的方法，归纳美国商品谷物农业的特点。

　　(出示美国农业带图)

　　(出示北美气候图)

　　师：同学们，请看美国的商品谷物农业带图，说一说小麦带和玉米带的分布和美国的地形以及气候类型之间有着怎样的对应关系?

　　生：美国的商品谷物农业主要分布在中央大平原上，这里地势平坦开阔、地广人稀，土壤肥沃，便于大规模的机械化耕作。

　　师：对。从气候图上可以看出，美国的商品谷物农业主要分布在什么气候区?对商品谷物农业的发展有着怎样的有利条件?

　　生：主要分布在温带大陆性气候区，这里气候温和，降水较丰富。

　　师：对。以上是商品谷物农业的自然区位条件。影响美国的商品谷物农业条件中还有着怎样的社会经济条件呢?

　　生：美国农业科学技术先进，有全国农业科技研究和推广系统，免费向农场主提供最新农业科技成果，提高了商品谷物农业的科技含量和市场竞争力，这里铁路、公路、水运网发达，交通运输便利，美国的工业发达，为农业生产提供了现代化的农业机械以及电力、化肥、农药等。

　　师：同学们总结得很全面。美国商品谷物农业的特点总的来说，具有以下特点：

　　(1)优越的自然条件。

　　(2)便利的交通。

　　(4)工业高度发达。

　　(5)农业科技先进。

　　绘一幅概念框图，以表达美国商品谷物农业的区位因素。

　　(生绘图，师指导)

　　2.把美国商品谷物农业的形成条件和特点与季风水田农业作一比较，你认为最大的差异是什么?

　　出示表格(生填写底纹部分)，引导学生把美国商品谷物农业形成条件和季风水田农业作比较：

　　农作物品种生产目的 经营方式气候条件

　　水稻种植业水稻自给农业小农经营、生产规模小、机械化水平低季风气候区

　　美国商品谷物农业小麦、玉米等商品农业家庭农场、生产规模大、机械化水平高 温带大陆性气候区

　　师：你认为以上两种农业地域类型最大的差异是什么?

　　生：美国的商品谷物农业是商品农业，而季风水田农业是自给农业。

　　这节课我们学习了商品谷物农业这一重要的农业地域类型，分析了它主要的区位条件及在世界上的分布地区。并以美国的商品谷物农业为例，分析了这一农业地域类型与季风水田农业的对比，了解了它们之间的差异。不同的自然条件和社会经济条件下，形成了不同的农业地域类型。

　　1.农业机械向大型、宽幅、高速、联合作业方面发展的农业地域类型是…………（ ）

　　c.美国的商品谷物农业

　　D.日本的水稻种植业

　　2.决定下列农业区位选择的一组主导区位因素 依次是………………………（ ）

　　①珠江三角洲的桑基鱼塘②上海郊区的乳畜业③古巴的甘蔗④长江三角洲设商品粮基地

　　A.①气候②市场③政策④地形

　　B.①地形②市场③气候④政策

　　C.①地形②土壤③科技④政策

　　D.①水源②政策③气候④市场

　　3.有关商品谷物农业的叙述，正确的是……… ……………………………… ……（ ）

　　A.主要分布在美国、加拿大、印度等国

　　B.商品谷物农场都是家庭经营方式

　　C.我国东北和西北地区也有商品谷物农场

　　D.商品谷物农业主要包括水稻种植业

　　⑴了解海水运动的三种形式

　　⑵理解洋流的成因、类型及对地理环境的影响。

　　⑶掌握表层洋流的分布规律

　　⑴认识地理要素间相互联系、相互影响的辩证关系

　　⑵认识海洋环境的重要意义

　　洋流成因及其分布规律

　　引入：上节课我们从静态的角度研究海洋的理化性质，这节课我们从动态的角度来学习海水的运动。

　　（板书）一、海水运动形式

　　海水运动有三种主要形式：波浪、潮汐和洋流

　　波浪按成因分类，风浪是最常见的一种波浪，受风力作用而产生。风吹拂海面时，海水会不断起伏形成波浪，风力风速越大，波浪的规模、能量越大。

　　比如：图316，人类利用波浪进行冲浪水上体育运动。

　　海啸是一种特殊性质的波浪，它规模巨大，破坏力相当强。它可分为两类：一类是由海底地震，深海地震或火山爆发而引起的地震海啸；另一类是由风暴而产生的气象海啸，也叫风暴潮。掀起形成的滔天巨浪几十米高，可以吞没整个海岸地区，摧毁建筑、村镇，造成重大灾害。海啸能以每小时800km以上速度横扫海面。

　　海水运动的第二种形式是潮汐，在海岸边，能看到涨潮、落潮，海面上升、下降。潮汐是海水在月球和太阳引力作用下发生的周期性涨落现象，涨潮时，海面上升，落潮时海面下降。比如图3.17，上图是日、地、月位置成直线关系时，形成的大潮，海面上升最高，下图是日、地、月位置成直线关系时，形成的小潮。潮差最大时为大潮，潮差最小时为小潮。（下图1示）

　　一天中海水涨落两次，古代把白天海水潮落称为潮，夜晚海水潮落称为汐。

　　日、地月成直线 日月引力叠加,形成大潮

　　日、地月成直角关系, 日、月引力分散形成小潮

　　（上弦月、下弦月） 海水受到引力较分散

　　一天中海水涨落两次?

　　一天有两次涨潮和两次落潮？地球每天自转一周，地球上各个地方在一天里面，向着月球时，形成涨潮、落潮，背着月球时也会形成涨潮落潮（例A、B）。

　　潮汐的影响，潮水会淹没潮间带，使海底泥沙迁移。

　　潮间带：退潮时露出水面，涨潮时被潮水淹没的海岸地带。

　　由于航海和海岸 工程建设比如筑港要利用潮间带，因而要掌握潮汐和潮流的特性.潮汐现象还与地形有关系。

　　钱塘江大潮在浙江海岸一带，能与杭州湾地形有关，由于杭州湾地形是三角形海湾，外部开口大，内部狭窄，每当潮水涌入三角形海湾中，潮位堆高，潮差增大，海水在海湾中叠加暴涨。第二个原因是气象条件：每年夏秋季节，夏季风（东南季风）盛行，在东南季风作用下形成的风浪，加剧了潮势。第三个原因是天文因素：当日、地、月成一直线时（朔望月），潮差较大，所以有“八月十八观潮”之说。

　　针对杭州湾受潮影响的特点，一方面我们选择好时机，可以观赏钱塘潮壮美景象；另一方面还要采取防御潮水入侵措施―修筑海堤。

　　海水运动的第三种形式 洋流

　　海水常年大规模的定向流动，例墨西哥湾暖流（具有相对稳定的流速流向，非常大的规模）时间方向稳定。

　　在三种形式中，主要研究洋流，洋流是海水主要的运动形式，下面学习洋流有关知识。

　　阅读课文有关内容，结合地图册P25思考洋流的成因、分类（洋流的形成受哪些因素影响？分为几类？）

　　按照洋流形成原因，可以分为三类：

　　大气运动和近地面风带，是海洋水体运动的主要动力。盛行风吹拂海面 ，推动海洋水随风漂流，并使上层海水带动下层海水，形成规模很大的洋流，叫做风海流。对照世界风带模式图和世界洋流模式图的A洋流、B洋流是怎么形成的？

　　A洋流是东北信风作用下形成的北赤道暖流；

　　B洋流是盛行西风作用下形成的西风漂流。

　　A在东北信风作用下，海水由东北向西南方面流动，这作水平运动过程中受地转偏向力影响，最终偏转成东向西流动的赤道暖流；B同样道理，在中纬西风作用下，从西向东流。

　　由于各海域海水的温度、盐度不同，引起海水密度的差异，导致海水的流动，叫做密度流。

　　提问：直布罗陀海峡两则海水的盐度有什么不同？密度有什么差异？直布罗陀海峡两侧海水是如何流动的？

　　分析：连接地中海与大西洋之间的直布罗陀海峡，地中海地区是地中海气候，夏季炎热干燥，冬季温和湿润，地中海蒸发量大，地中海海水盐度较高，而大西洋的海水密度大，水面降低，盐度比地中海低，密度较小，水面比地中海高。因此，大西洋水面较高，地中海水面较低，大西洋表层海水会经直布罗陀海峡流入地中海，而地中海底层海水会从海峡底层流入大西洋。

　　例：二战中，德军潜水艇出入直布罗陀海峡，关闭了发动机，避开了英军的监听，绕到英军背后，偷袭英军得手。

　　密度流不只分布在直布罗陀海峡一处，再比如，（曼德海峡)红海与印度洋，红海与地中海，波罗的海与北海，地中海与黑海。

　　问：曼 德海峡会不会是 密度流？ 提问：海峡两 侧.海水怎样流？

　　印度洋表层海水流向红海，红海底部海水流向印度洋。

　　密度流分布规律：在封闭海区与开阔海洋之间的海峡，密度流的分布一般都很明显。

　　直布罗陀海峡两则海水的盐度有什么不同？密度有什么差异？直布罗陀海峡两侧海水是如何流动的？

　　3、补偿流―海水的连续性，补偿流失

　　由风力和密度差异所形成的洋流，使海水流出的海区海水减少，由于海水连续性要求，补偿流失，相邻海区的海水便会流来补充，这样形成的洋流叫做补偿流。补偿流形成与风海流，密度流紧密联系。

　　可分垂直补偿流主要发生在沿岸地区，在海岸附近，海水受风力作用发生运动，受离岸风或迎岸风的影响。

　　a、受离岸风影响 由于离岸风吹送，表层海水离岸而去，导致邻近海区海水流速来补偿海水缺失，下层海水也上升到海面，来补偿流去的海水，形成上升流（低纬信风带大陆两岸）寒流。

　　当表层海水遇到海岸或岛屿阻挡时，海水聚集在水平方向上发生分流，在垂直方向上产生下降流。

　　影响：上升流能把底层的营养盐类物质带到表层，使浮游生物大量生长，为鱼类提供饵料，因此，上升流海区往往形成重要的渔场，比如秘鲁渔场得益于秘鲁寒流（上升补偿流）。

　　世界海洋上还有其他海区也分布着上升补偿流，地图册P25如加利福利亚寒流、本格拉寒流、加那利寒流。

　　洋流的形成除了受上面这些因素影响外，还受到陆地形状和地转偏向力影响，陆地形状和地转偏向力会迫使洋流在运动过程中，洋流的流动方向发生改变。洋流形成是受多种因素综合作用的结果，这使洋流的分布很复杂，但也是有一定规律的。

　　洋流形成的三种类型。洋流的成因风力最主要，其次是密度差异。

　　1。了解洋流的分类及地理意义、分布规律。

　　2。树立各自然地理要素之间相互联系、相互制约、相互影响的辩证意识。

　　1。表层洋流的分布规律

　　2。洋流系统对地理环境的影响

　　表层洋流的分布规律

　　1。海水的运动形式有哪几种？

　　2。按成因分，洋流有哪几种？

　　3。秘鲁渔场的形成与什么有关？

　　【引入新课】海洋中蕴藏着丰富的宝藏，神秘而富有挑战性，我们要不懈地努力，探索海洋、开发海洋、保护海洋。

　　1。表层洋流的分布

　　（1）展示气压带和风带图，引导学生据此图风向画出风海流的流向，然后展示洋流模式图。

　　（2）展示海陆轮廓图，引导学生根据地转偏向力和陆地形状对洋流流向的影响，尝试画出洋流分布略图，教师归纳小结。

　　（3）展示洋流分布略图，引导学生根据此图小结洋流分布规律，并判断：寒流与暖流、逆时针洋流分布、顺时针洋流分布。

　　副热带海区洋流系统的环流方向与大气运动中的气旋还是反气旋旋转方向一致？

　　对比：全球大气环流南北半球共6圈，而大洋环流共几圈？（读图思考）

　　由于南极大陆的存在，南半球的洋流系统实际情况是怎样的？对比南北半球西风漂流的水温。

　　2。洋流对地理环境的影响，引导学生阅读课本P74~75，初步了解洋流对地理环境的影响。

　　（1）暖流和寒流的概念

　　（2）暖流的作用：增温、增湿

　　北大西洋暖流：西欧海洋性气候的形成

　　（3）寒流的作用：降温、减湿

　　秘鲁寒流：秘鲁太平洋沿岸荒漠气候的形成

　　（4）寒流和暖流交汇：促进渔场形成

　　如纽芬兰渔场、北海道渔场等的形成。

　　【总结新课】洋流对地理环境具有深刻的影响

　　读图，回答下列问题：

　　（1）哪条洋流沿岸干燥少雨，为什么？（2）A、B、C、D四海区何处可能形成大渔场？（3）从A到C海区，画出航海中的最快捷航线。为什么？若该图是太平洋，请说出被利用的洋流名称。（4）在太平洋中，乙洋流的名称是什

　　1.能够说出洋流的定义和分类，运用示意图、生活实例等多角度分析洋流对地理环境的影响。

　　2.通过阅读世界洋流模式图，明确世界洋流的大致分布，掌握阅读、分析、运用地理图表的技能，提高团结协作的能力。

　　3.通过学习纽芬兰渔场的案例，明确人类活动对地理环境的影响，树立正确的人地观念。

　　重点：洋流对地理环境的影响。

　　难点：渔场的成因。

　　谈话法、地图法、讨论法。

　　图片导入。教师展示科隆群岛的位置和景观图，提问学生：赤道附近的科隆群岛年平均气温约21℃，为什么比同纬度地区气温明显偏低?(寒流影响)激发学生的求知欲，提高学生学习兴趣，进而导入今天的新课。

　　1.洋流的定义和分类

　　【教师活动】展示《世界洋流分布》图，引导学生读图并思考：

　　(1)什么是洋流?找出定义中的关键词。

　　(2)按照世界洋流分布图中的表示，洋流可以分为哪几类?

　　(1)海洋中的水，常年比较稳定地沿着一定方向作大规模的流动，叫做洋流。关键词是“常年”“稳定”“一定方向”“大规模”等。

　　(2)可以分为暖流和寒流。

　　【师生总结】一般来说，从水温高的海域流向水温低的海域的洋流，叫做暖流;从水温低的海域流向水温高的海域的洋流，叫做寒流。需要注意暖流不一定从低纬流向高纬，要看洋流与流经海区海水温度的对比。

　　2.洋流对生物资源和渔场的影响

　　【教师活动】展示《世界洋流分布模式》图和“纽芬兰渔场的形成与衰落”案例，引导学生思考：

　　(1)从图中找出北海渔场、北海道渔场、纽芬兰渔场的位置，思考哪些海区容易出现渔场?

　　(2)根据北海渔场、北海道渔场、纽芬兰渔场的位置，分析大渔场出现的原因。

　　(3)根据“纽芬兰渔场的形成与衰落”，说一说给你的启示。

　　(1)寒暖流交汇处容易产生渔场。

　　(2)寒暖流交汇的海域，海水受到扰动，可以将下层营养盐类带到表层，有利于浮游生物大量繁殖，易形成大的渔场。

　　(3)曾经辉煌一时的纽芬兰渔场因过渡捕捞，使得鱼类数量急剧下降，因此提示人类在开发时注重对海洋生态的保护。

　　【教师总结】寒暖流交汇的区域容易形成渔场，提供丰富的鱼类资源，但是对于海洋生物的开发，要做到节制与适可而止，才能可持续发展。

　　3.洋流对海洋航行与海洋环境的影响

　　【教师活动】大屏幕展示三个案例：

　　案例一：伟大的航海家哥伦布，1492年第一次横渡大西洋到美洲，去程用了37天时间。1493年哥伦布第二次去美洲，饶了一个大圈，却仅用了20天。

　　案例二：泰坦尼克号的沉没。

　　案例三：20xx年1月6日晚上8点，巴拿马籍油船“桑吉”号和一艘散货船在上海长江口以东约160海里处发生碰撞，导致“桑吉”油轮全船失火燃烧，经过8天的燃烧后沉没。“桑吉”油轮沉没后附近海域溢油情况非常严重，形成了10平方公里的油污带。

　　根据三个案例，引导学生思考：

　　(1)结合案例一和案例二，分析洋流对海洋航行有什么影响?

　　(2)结合案例三，思考洋流对海洋污染的利弊。

　　【学生活动】以地理小组为单位，思考并讨论5分钟。

　　(1)海轮顺洋流航行可以节约燃料，加快航行速度。但是洋流从极地地区挟带冰山向较低纬度漂移，给海上航运造成较大威胁。

　　(2)洋流还可以把近海的污染物质挟带到其他海域，有利于污染物的扩散，加快了净化速度，但也扩大了污染范围。

　　【教师总结】洋流对海洋航行的影响可以概括为顺行加速，逆行减速。海洋污染物会随洋流扩散到其他海域，给污染物的处理也加大了难度，因此要用联系的观点看待海洋污染，一旦出现污染，往往“牵一发而动全身的”。

　　【教师活动】提出疑问：赤道附近的`科隆群岛年平均气温约21℃，为什么比同纬度地区气温明显偏低?说明洋流对气候有什么影响?

　　【学生回答】暖流增温增湿，洋流降温减湿。

　　小结：师生共同总结本节课内容。

　　作业：查找资料，了解洋流对地理环境影响的实例，下节课进行分享。

　　1、了解海水运动的主要形式(波浪、潮汐和洋流)。

　　2、理解洋流的形成以及对地理环境的影响。

　　3、掌握世界海洋表层洋流的分布规律。

　　1、读图3.12“世界表层洋流的分布”，解释世界洋流分布规律。

　　2、学会运用相关知识解释潮汐中的大小潮现象，世界著名渔场的成因。

　　3、能结合实际运用世界洋流的分布规律。

　　1、通过对风、风海流、补偿流的因果关系的学习以及洋流对气候、生物分布的影响，培养学生探究地理事物之间因果关系的兴趣和体会各自然地理要素相互联系、相互制约、相互影响的辩证关系。

　　2、认识保护海洋环境、防止海洋污染的重要意义。人类的发展应和海洋自身的发展相协调，正确对待海洋中发生的地理现象。

　　二、教学重点、难点、疑点

　　风海流的形成，洋流的分布规律及对地理环境（对渔场的形成、沿岸的气候、航海等）的影响。

　　洋流的成因及分布规律。

　　为什么西风漂流在北半球是暖流，在南半球是寒流？

　　为什么秘鲁寒流属于上升流形式而非水平流形式的补偿流？

　　补充厄尔尼诺现象，拉尼娜现象。

　　自学“海水的运动形式”，对比波浪和潮汐得出：洋流是海洋中的海水，常年比较稳定地沿着一定方向作大规模的流动，这是非周期性的（不同于潮汐），定向的流动（不同于波浪）。

　　自学“洋流对地理环境的影响”，找出关键词：气候、渔场、污染、航海。

　　在实物投影仪上，用透明的玻璃器皿做水槽，用气筒吹水槽的水，水动；加泡沫颗粒，来回吹，水没按一定方向动；用气筒在一个方向吹，水在沿一定方向流动，这类似于风海流；水槽内未吹气的地方，水也在流，这类似于补偿流。

　　读图3.11“世界洋流模式图”，结合图2.16“全球大气环流示意”联系大气环流模式，根据信风带和西风带的风向，推出赤道海区和中纬海区纬向的风海流流向，结合陆地轮廓，考虑地转偏向力影响描绘洋流模式简化图，并用红、蓝色笔分别标识暖流和寒流。

　　读图3.8“钱塘潮（浙江海宁）与杭州湾地形”，认识地形、气候与潮灾的联系，了解杭州湾沿岸防止潮灾的有效措施。试从地形和气候背景方面解释，为什么孟加拉湾沿岸是世界上遭受风暴海啸（风暴潮）袭击最为严重的地区？我国大江大河的入海口和大海湾也是潮灾的主要发生区域，在防灾、减灾方面我们需要做些什么？读图3.12“世界表层洋流分布”，按北太平洋、北大西洋、南太平洋、南大西洋、南印度洋逐个作出归纳，得出洋流分布规律。

　　1、知道海水运动的三种主要形式：波浪、潮汐和洋流及其主要区别。

　　2、知道洋流概念和三种洋流成因类型：风海流、密度流和补偿流。

　　3、理解洋流的形成原因和寒暖流的特点及其对地理环境的影响。

　　4、读图3.12“世界表层洋流的分布”，解释世界洋流分布规律，提高表达能力和读图分析能力。

　　5、学生在认识洋流的形成是受多因素综合影响的过程中，提高综合思考和解决问题的能力。

　　6、学生在绘制全球大气环流、洋流模式图的过程中，提高思考和解决问题的能力。

　　7、学生运用世界洋流模式图和世界洋流分布图，解释世界洋流分布规律的过程中，养成化繁为简，以简驭繁的能力。

　　8、学生通过对风、风海流、补偿流的因果关系的学习以及洋流对气候、生物分布的影响，培养探究地理事物之间因果关系的兴趣和体会各自然地理要素相互联系、相互制约、相互影响的辩证关系。

　　上节课我们从静态角度学习了海水的物理化学性质，留下这些疑问：为什么低纬附近海区水温不是越来越高？赤道附近海区盐度不是越来越低？高纬海区水温不是越来越低？副热带海区盐度不是越来越高？也就是说，为什么世界海洋热量收支基本平衡？为什么海洋总盐量基本稳定？是什么推动海水中的物质和能量循环运动？今天，通过从动态角度学习海水的运动，能帮助解答以上问题。

　　海水是一种流体，永远处于不停的运动之中，海水运动使海洋中的物质、能量的循环有较高的速率。海水运动的主要形式是洋流，其主要成因类型是风海流，洋流的基本分类为：寒流和暖流。全球的大洋环流，对高低纬热量输送和交换，调节全球的热量分布，有着重要意义。洋流对流经海区的气候、海洋生物分布和渔业生产、航海以及海洋环境污染等都有影响。

　　（三）重点、难点的学习与目标完成过程

　　1、关于海水运动的三种形式

　　教师小结：波浪对船只航行、渔业作业等有很大影响，波浪还具有极大的能量，是海岸动力作用的重要因素，它能引起海岸线的变迁和泥沙物质的运移和沉积。波浪作用强则海岸线后退、泥沙沉积少，弱则海岸线前进、泥沙沉积多。潮汐是在天体引潮力作用下形成的一种长波，波长可达数百千米甚至数千千米。在海湾港口区，潮汐现象比较显著。这是由其地形（口大内小）的特点决定的。洋流不仅具有相对稳定的流速和流向，而且具有非常大的规模。洋流促成了不同海区间进行大规模的水量交换，并伴有热量交换、盐份交换等。

　　2、关于“洋流的成因类型”

　　通过观察实验，了解风海流和补偿流。（在世界洋流模式图上只有这两种类型的洋流）

　　教师小结：风海流是以风为动力引起的海水大规模的运动。例如南北半球西风带海区产生的西风漂流，就是盛行西风作用下形成的，南北赤道暖流是由低纬信风吹拂形成。洋流的产生，最基本的原因是两个：一是海面风的作用，二是海水密度分布不均。

　　动画演示3.10“直布罗陀海峡两侧海水盐度剖面及海水流动”，

　　教师小结：由于海水盐度、温度的差异，引起海水密度分布不均匀所导致的海水流动，这叫做密度流。密度流从密度小的海区流向密度大的海区，或者说，密度流从盐度低的海区流向盐度高的海区。你还能列举其它的密度流吗？

　　学生回答：从波罗的海流向北海，从亚丁湾流向红海。

　　再读图3.10“直布罗陀海峡两侧海水盐度剖面及海水流动”，教师提问：地中海底部海水怎么流？这属于什么成因类型的洋流？

　　学生回答：从地中海流向大西洋，这是补偿流，以补偿大西洋流出的海水。

　　教师小结：由于风海流和密度流的存在，大洋中必然产生一些海区减水（洋流流出的海区），而另一些海区增水（洋流流入的海区）的现象，此时，减水海区将会由另外海区的海水流入补偿，形成补偿流。补偿流有水平的，也有垂直的。垂直的补偿既有上升的又有下降的。

　　以上三类洋流成因，都是指主导因素。实际上，洋流的成因是多因素综合影响的结果。此外，地转偏向力以及陆地分布，也都对洋流的形成和流向发生作用。

　　3、关于重点“风海流的形成，洋流的分布规律”

　　首先复习全球大气环流模式，在黑板上同时对照画出大气环流和洋流模式图。

　　教师提问：赤道附近海区海水受到偏东风的吹拂，怎么流动？属于什么成因类型的洋流？

　　学生回答：向西流动。属于风海流。

　　教师提问：赤道暖流向西遇到陆地阻挡，除一小股以补偿流的形式回头向东流外，大部分受地转偏向力影响，沿海岸向较高纬流去，形成补偿流。进入中纬西风带，大约在40度海区纬向怎么流？属于什么成因类型的洋流？

　　学生回答：向东流动。也属于风海流。

　　教师提问：西风漂流向东遇到陆地阻挡，一部分沿大陆西岸折向低纬，成为赤道暖流的补偿流。另一部分是否不论南北半球，都沿大陆西岸折向高纬吗？（出示世界地形图暗示学生，南半球的陆地

　　在40度至60度之间大部分海区缺失。）为什么？

　　学生回答：仅在北半球中高纬大陆西岸才有洋流存在。因为南半球的陆地在40度至60度之间大部分海区缺失。

　　教师提问：南纬40度附近海区纬向西风漂流依次沟通了哪些大洋？从南极上空看，西风漂流呈什么方向运动？

　　学生回答：太平洋，大西洋，印度洋。顺时针方向。

　　教师提问：概括全球三圈大洋环流的特点，能说大洋西岸都是暖流，大洋东岸都是寒流吗？为什么？

　　学生回答：不能，仅在全球中低纬海区大洋西岸都是暖流，大洋东岸都是寒流。北半球中高纬海区恰相反。

　　教师提问：暖流一定比寒流水温高吗？为什么？

　　学生回答：不一定。中高纬海区的暖流就比中低纬海区的寒流水温低。

　　教师小结：全球三圈大洋环流的分布规律是：以副热带为中心的大洋环流，北半球为顺时针方向，南半球为反时针方向，大洋西岸是暖流，大洋东岸是寒流；北半球以副极地为中心的大洋环流，反时针方向，大洋东岸是暖流，大洋西岸是寒流。

　　教师提问：3.12“世界表层洋流的分布”图的左下角还有一小图，表示北印度洋的洋流“夏季”呈顺时针方向流动，而正图则表示“冬季”的洋流呈逆时针方向流动。为什么会出现这种情况？

　　学生回答：由图2.20亚洲季风，北印度洋冬季吹东北风，海水在其吹拂之下，向前运动，形成逆时针的风海流。夏季受向北移动的东南信风的影响，同样形成顺时针的风海流。

　　4、关于重点“洋流对地理环境的影响”

　　教师讲述：洋流作为自然现象存在，有它的原因，同时，洋流也在对地理环境的其它要素及人类活动产生影响。请同学们阅读课本，指出洋流对地理环境有哪几个方面的影响，画出关键词。

　　教师提问：撒哈拉沙漠西起大西洋海滨，东止红海之滨。沿海气候一定湿润吗？

　　学生回答：不一定。

　　教师提问：寒流流经为什么对沿岸气候起到降温减湿的作用？暖流流经为什么对沿岸气候起到增温增湿的作用？

　　学生回答：寒流使流经地区的水温和气温都降低，使底层大气变冷，空气下冷上温，空气层结稳定，降水稀少；暖流使流经地区的水温和气温都升高，空气下热上冷，空气对流强烈，降水充沛。

　　教师提问：为什么寒暖流交汇处易形成天然渔场？

　　学生回答：因为寒暖流交汇处，海水盐度、温度、密度差异很大，海水搅动很厉害。将沉积于海底的营养盐分带到表层，使浮游生物大量滋生，为鱼类提供了丰富的饵料，使这一海域成为天然渔场。

　　教师提问：为什么秘鲁渔场与沿岸上升流有关？

　　学生回答：上升流多半将海洋深处的营养盐分带到表层，滋生大量浮游生物，吸引鱼群来此觅食，形成天然渔场。

　　教师提问：为什么世界四大渔场大多分布在温带地区？

　　学生回答：温带地区季节变化显著，冬季表层海水和底部海水发生交换时，上泛的海水将海底的营养盐类带到表层，因而浮游生物繁盛，而这些浮游生物作为鱼类的饵料。因而鱼类丰富。

　　教师小结，全球的大洋环流，对高、低纬度间的热量输送和交换，调节全球的热量分布，有着重要意义。洋流对其流经的大陆沿岸影响最大的是气候。受洋流影响最大的气候类型就是温带海洋性气候。其次，是对海洋生物分布和渔业生产的影响。世界四大著名渔场都与洋流影响有关。此外，摸清了洋流分布规律，指导航海，可顺风顺水，省时省力。对于海上污染物，洋流既可以扩散污染物，扩大污染面，又能因此加快净化速度。

　　通过学习海水的运动形式，特别是学习洋流的成因和分布，有助于我们理解海洋作为地球上巨大的水分源地、大气热量的能源区，对地理环境的物质输送、能量交换起着重要作用；其次，有助于理解洋流对高、低纬度不同海区的海水循环、气候特征的形成、渔场的分布，以及对全球热量平衡、水量平衡所起的重要作用。

　　学生通过学习洋流对地理环境的影响，体会地理事物之间相互联系、相互制约的辩证关系；用运动的观点，变化的观点，更好地理解保护海洋环境的深刻意义。

　　读图3.12“世界表层洋流的分布”，指出加拿大纽芬兰渔场、日本北海道渔场和英国北海渔场的位置，并分别说出形成渔场的寒暖流名称。

　　地理教案－海水运动

　　1． 了解海水运动的主要形式及其对 地理环境的影响。

　　2． 了解洋流的类型及其成因，大洋表层环流的分布规律以及洋流的 地理环境的影响。

　　关于表层洋流的分布的 教学建议

　　在 教学中， 教师可引导学生读《世界表层洋流的分布》，以太平洋和大西洋洋流为例，对比两大洋洋流的分布，找出分布的规律。然后， 教师引导学生读《世界洋流模式》，归纳出世界大洋中低纬度和中高纬度环流分布规律。

　　关于海水运动形式的 教学建议

　　在课堂 教学中， 教师可让学生根据对海洋的了解说明海水运动形式。然后， 教师归纳出海水运动的主要形式：波浪、潮汐和洋流。在讲解波浪和潮汐运动时，可从能量来源、形成过程、产生的影响和驱利避害的措施几方面进行讲述。

　　关于洋流的形成的 教学建议

　　教材的这部分内容，主要讲的是洋流按形成原因分类，既风海流、密度流和补偿流。在课堂 教学中， 教师可首先介绍风海流的形成，这是一个重点内容，然后介绍密度流和补偿流。在 教学中，要讲清三类洋流的概念、成因，补偿流的分类等。在洋流形成原因的分析中，要联系行星风系、海水的温度和盐度分布、海陆分布、地转偏向力等诸多影响因素。

　　关于洋流对 地理环境的影响的 教学建议

地理环境的影响，主要表现在沿岸气候、海洋生物分布和渔业生产、海洋航运、海水净化等方面。关于洋流对流经海区的沿岸气候的影响，可以澳大利亚大陆东西两岸的气候类型进行对比，说明寒暖流对气候的影响；关于洋流对海洋生物及渔业资源的影响，可从寒暖流的交汇和补偿流的上升说明；关于洋流对海洋航运的影响，可以北印度洋的季风洋流为例，说明在冬夏不同季节，洋流的流向的变化对海洋航运的影响。最后，联系海洋污染物的扩散和加速自净，说明洋流的作用。

　　1． 提问：在同学们中可能有不少人去过海滨，你知道海水运动有哪些形式吗？

　　2． 归纳：海水运动有多种表现形式，主要是波浪、潮汐和洋流三种。

　　〖海水运动形式的 教学〗

　　1． 读：课本《波浪》景观

讲解：海水的波浪运动，就能量来源和产生原因来说，有其能量来自风能形成的风浪，有其能量来自地震和火山爆发释放出的地球内能或热带风暴引发的海啸，也有其能量来自天体引力使海水涨落形成的潮汐波。然而，最常见的一种波浪是风浪。在风力作用下，海面波状起伏，随着风速越大，波浪的规模越大，破坏力也越大，对沿海建筑、航运、渔业、海洋石油生产等有不利的影响。遇有巨大的风浪袭击时，应采取加固海堤、封航、休渔、抛锚等措施。

　　3． 读：课本《大潮和小潮》、《钱塘潮与杭州湾地形》示意

　　4． 演示：录像《钱塘潮》

　　5． 讲解：潮汐的概念，大潮和小潮的形成与月相变化的关系，著名的钱塘潮的形成与杭州湾地形的关系，以及潮汐对航海和海岸工程建设的影响。

　　6． 读：课本《墨西哥湾暖流》示意

　　7． 讲解：以墨西哥湾暖流为例，说明洋流的概念；从墨西哥湾暖流的规模上引出洋流的形成。

　　8．板书：海水运动形式：

　　1、波浪：风浪、海啸、风暴潮、潮汐波等

　　2、潮汐：大潮（朔望月）小潮（上下弦月）

　　3、洋流：海水常年大规模定向流动

　　〖洋流的形成的 教学〗

　　1． 复习：地球上的气压带和风带分布。

　　2． 讲解：风海流是在盛行风的作用下形成的规模很大的洋流，如在信风带形成了赤道洋流，在西风带形成西风漂流等。在风海流形成过程中，还受到了陆地形状和地转偏向力的影响。

　　3． 读：课本《直布罗陀海峡两侧海水盐度剖面及海水流向》示意

　　4． 讲解：密度流是各个海域的海水因温度、盐度的不同，导致密度不同，在相同水深处出现液体压强差异，引起海水的定向运动。例如，地中海的盐度高于大西洋，在水深500米处，地中海的海水经直布罗陀海峡流向大西洋，而大西洋表层海水则流向地中海，补偿地中海海水的缺失。

　　5． 板：《南美大陆西岸的秘鲁寒流及秘鲁渔场的形成》示意

　　6． 讲解：补偿流的形成、分类，秘鲁渔场的形成。

　　7．板书：洋流的形成：

　　⑴风海流：主要受盛行风和地转偏向力作用形成。

　　⑵密度流：海水温度、盐度不同导致密度不同形成。

　　〖表层洋流的分布的 教学〗

　　1． 读：课本《世界表层洋流的分布》

　　2． 提问：对比太平洋和大西洋中、低纬度的洋流分布，从洋流的流向和性质等方面找出共同点。

　　3． 读：《世界洋流模式》

　　4． 讲解：世界海洋表层洋流分布规律。

　　5． 读：课本《世界表层洋流的分布》

　　6． 提问：北印度洋冬、夏季洋流的流向；形成该海域洋流流向随季节变化的原因是什么？

　　7． 讲解：北印度洋冬、夏季洋流的形成。

　　〖洋流对 地理环境的影响的 教学〗

　　1． 读：课本P51《世界气候类型的分布》

　　2． 提问：澳大利亚大陆东、西岸的气候类型有什么不同，是什么原因造成的？

　　3． 讲解：澳大利亚大陆东岸为湿润的气候类型，西岸为干旱的气候类型。这是因为澳大利亚大陆东部沿海有东澳大利亚暖流流经，西部沿海有西澳大利亚寒流流过。暖流对沿岸地区气候起增温、增湿的作用，寒流则对沿岸气候起降温、减湿的作用。寒暖流对澳大利亚大陆东、西岸气候的形成以及气候的差异产生了深刻的影响。

　　4． 读：课本P51《世界气候类型的分布》

　　5． 提问：找出寒暖流交汇的海区，并说出寒暖流的名称。

　　6． 讲解：寒暖流交汇的海区，形成世界著名的大渔场。另外，洋流还对航海和海洋污染物的扩散产生影响。

　　7．板书：洋流对 地理环境的影响：

　　气候：暖流增温、增湿，寒流降温、减湿

　　渔业：寒暖流交汇区形成大渔场

　　航运：顺风顺水快，逆风逆水慢

　　污染：范围扩大，净化加快

　　探究活动：观测海水运动

　　1.观测风浪运动：

　　在沿海地区的学校，可组织学生观测海洋风浪运动。可利用风速仪测出观测时的风速，也可收听当地气象台站的气象预报，将风力大小的数据以及发生的时间记录下来。同时，将目测的浪高数据以及发生的时间记录下来。分析风力和浪高数据，找出海洋风浪运动的规律，为沿海的捕渔业和航海业提供服务。

　　2.观察潮汐现象：

　　在沿海地区的学校，可组织学生观测海洋的潮汐现象。观测内容为每天海水的涨落时间、次数、潮差，结合月相变化观察大潮和小潮的出现。

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　　第I卷(客观题 共75分)

　　一、单项选择题：本大题共30小题，每小题1.5分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的代号填涂在答题卡相应位置中。

　　由于区域所处位置的不同，以及自然环境的差异，各个区域在经济、社会、文化等方面也呈现出不同的特点。读右下图回答1～3题。

　　1.造成甲、乙两国气候差异的主要因素是

　　A.洋流 B.地形 C.大气环流 D.人类活动

　　2.关于甲国与乙国在自然环境方面相似性的说法，错误的是：

　　A.两者都是岛国 B.面积相差不很大

　　C.气候都比较湿润 D.都多火山地震

　　3.关于甲国与乙国经济发展差异性的说法，不正确的是

　　A.甲国工业化早，乙国工业化起步晚

　　B.甲国农业以畜牧业为主，乙国农业以渔业为主

　　C.甲国传统工业属于“资源型”布局，乙国传统工业属于“临海型”布局

　　D.甲国传统工业曾在世界上地位突出，乙国目前高新技术产业在世界上地位较高

　　读“某环境问题在我国的主要分布区域简图”，完成4～5题。

　　4.图例所示的某环境问题是

　　A.水土流失 B.荒漠化　　 C.环境污染 D.湿地破坏

　　5.治理该环境问题的根本措施是

　　A.退耕还林还草 B.大力修建水电站 C.人工增雨 D.大力发展耕作业

　　小区域调查的内容涉及自然环境和人类活动的方方面面。某研究性学习小组开展“南水北调”东线工程及其水源地附近水资源质量调查。据此完成6～7题。

　　6.同学们在调查中发现，东线工程沿线建有多座船舶垃圾和废油废水回收站，其建设目的是

　　A.提高航运速度 B.防止水质 C.减轻大气污染 D.增加粮食产量

　　7.同学们认为改善“南水北调”水源地水质的合理措施是

　　A.禁止航运 B.禁止捕鱼 C.实施废水达标排放 D.减少水稻种植面积

　　流域是一种特殊类型的区域，它的各组成部分密切联系构成一个整体。长江流域面积大、人口多，合理开发长江流域对全国可持续发展意义重大。读“长江流域图”，完成8～9题。

　　8.三峡工程位于图中的

　　9.长江三峡工程建设的首要任务是

　　A.灌溉 B.防洪 C.提高航运能力 D.开发水能

　　读黄土高原小流域综合治理开发模式图。回答10～11题。

　　10.图示治理措施属于

　　A.生物措施　　　B.农业技术措施 C.工程措施　　　　D.政策措施

　　11.最符合图中①框含义的是

　　A.充分利用光热　 B.减少风沙 C.蓄水保土 D.净化空气

　　西电东送、南水北调是与西气东输并重的资源跨区域调配工程;北方冬春季节缺水严重，而长江夏秋季节水量丰富。据此回答12～15题。

　　12.我国实施西电东送的主要原因是

　　A.水电站建设成本低 B.东部地区能源需求量大

　　C.水电是可再生能源 D.缩小东西部贫富差距

　　13.山西省大力发展火电工业，变原煤输出为电力输出。这样做的好处有

　　①节省运输成本 ②改善当地环境 ③缓解交通压力 ④延长产业链，增加地方收入

　　A.①④ B.②③ C.①③④ D.①②③④

　　14.南水北调工程中，水在供需方面存在季节差异。解决这一矛盾的办法是

　　A.加大调水量 B.大力推广节水技术

　　C.大力开展人工降雨 D.修建水库，调节径流

　　15.水资源跨区域调配对自然环境的影响，叙述正确的是

　　①可以改变调入区的气候类型 ②对调出区和调入区都可能引发生态环境问题 ③可以减少调入区地表水的使用 ④有利于调入区保护湿地和生物多样性

　　人们把海洋誉为蓝色国土。读下图，回答16～17题。

　　16.下列叙述正确的是

　　A. b～c为大陆架，d为大陆坡 B. b～d海水温度垂直变化不大

　　C. f处往往成为板块的生长边界 D. d处是板块张裂所形成的

　　17.下列叙述正确的是

　　A. d处是世界渔场的主要分布地区 B. a处有利于发展海水养殖业

　　C. e处有丰富的石油、天然气资源 D. c处是海底热液矿的主要分布区

　　读右边景观图,回答18～19题。

　　18.可以判断该海岸类型主要为

　　A. 基岩海岸 B. 红树林海岸

　　C. 淤泥质海岸 D. 珊瑚礁海岸

　　19.关于这种类型海岸说法正确的是

　　A. 主要分布在热带、亚热带地区

　　B. 只分布在我国南方

　　D. 温差大，有利于发展盐场

　　读“最近100年来海平面的变化图”，回答20～21题。

　　20.根据图中“海平面上升曲线”，近100年来世界气温

　　A.呈直线上升趋势 B.出现明显的波动上升现象

　　C.变化不大 D.总体上有下降趋势

　　21.下列人类的做法中，对缓解图示所反映的环境问题最有效的是

　　A.积极研制新型的制冷系统，以减少并逐步禁止氟氯烃等物质的排放

　　B.发展洁净煤技术，研究煤炭中硫资源的综合开发与利用

　　C.沿海国家修建沿海大堤，防止沿海地区被淹

　　D.加强国际间合作，提高能源利用技术和能源利用效率，采用新能源，减少二氧化碳气体的排放量

　　海洋中有丰富的资源，人类正向海洋索取更多的资源，因此，21世纪被称为“海洋世纪”，我国也在大力开发海洋资源。回答22～23题。

　　22.下列叙述正确的是

　　A. 向海洋要淡水，实施海水淡化工程是解决当前“水荒”的主要途径

　　B. 海水运动蕴藏的能源是可再生能源，如潮汐能、波浪能

　　C. 在海洋资源中，食盐储量最大，是储量最多的矿产资源

　　D. 海底矿产资源中，锰结核矿物最重要

　　23.东海的舟山渔场是我国最大海洋渔场，除了这里全是大陆架浅海，还有下列原因中的

　　①海水中植物光合作用弱　②大河带来充足营养盐类　③ 处冷暖海水交汇处　④有上升流

　　读某海城等深线和表层年平均等温线分布图，回答第24～26题。

　　24.图中所示海域是

　　A.北半球中低纬度海区

　　B.南半球中低纬度海区

　　C.北半球中高纬度海区

　　D.南半球中高纬度海区

　　25.乙处洋流可能是

　　B.西澳大利亚寒流

　　C.加利福尼亚寒流

　　26.甲处海底地形属

　　A.大陆架　 B.大陆坡 C.海岭　　 D.海沟

　　单位质量海水中所含溶解的盐类物质质量，叫海水盐度。一般用每一千克海水溶解的盐类物质的质量来表示。阅读以上材料及《某海域等盐度线分布图》，英才完成第27～28题。

　　27.图中显示的海水盐度变化规律是

　　A.冬季海水的盐度高于夏季 B.离海岸越近海水盐度越高

　　C.海水盐度的高低与大气降水成正相关关系 D.沿岸海域的盐度变化小

　　28.沿岸地区分布有盐场，其最佳产盐季节是

　　读海洋热量收支随纬度的变化图，回答29～30题。

　　29.据图分析，下列说法正确的是

　　A.曲线A表示海水热量的支出

　　B.曲线B表示海水热量的收入

　　C.C区域表示海水热量的亏损，D区域表示海水热量的盈余

　　D.C区域表示海水热量的盈余，D区域表示海水热量的亏损

　　30.据图分析，下列说法正确的是

　　①海水热量的收入主要来自太阳辐射的热量

　　②海水热量的支出主要是洋流带走的热量

　　③一年中的不同季节，各个海区的热量收支并不平衡

　　④一年中，世界海洋热量的收支是不平衡的

　　二、双项选择题：本大题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，都有两项是符合题目要求的。每小题选两项且都正确者得3分，只选一项且正确者得1分，其余情况不得分。请将正确答案的代号填涂在答题卡相应位置中。

　　最近，深圳市提出从“速度深圳”向“和谐深圳、效益深圳”转化。据此回答31～32题。

　　31.下列属于有利于建设“和谐深圳”的措施是

　　A.合理规划城市交通网 B.进一步加强城市绿化建设

　　C.提供使用一次性用品 D.兴建别墅，提高居住质量

　　32.建设“效益深圳”应

　　A.引进外资，大力发展加工业 B.发展科技，提高企业创新能力

　　C.引进廉价劳动力，发展重工业 D.改进工艺，提高资源利用率

　　33.我国三峡工程所提供的清洁、廉价、强劲、可再生的水电，相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此，三峡工程有助于控制

　　A.温室效应 B.二氧化硫的排放 C.白色污染 D.碳氢化合物的排放

　　34.促进珠江三角洲地区由商品粮基地转向花卉、蔬菜、水果等产品基地的因素是( )

　　A.气候因素 B.市场因素 C.地形因素 D.经济因素

　　35.下列关于东北地区黑土和沼泽土的比较，合理的是( )

　　A.黑土面临的问题是水土流失和肥力下降;沼泽土面临的主要问题是水分过多、通气不良养分不平衡

　　B.黑土的合理利用主要在于水土保持和黑土培肥;沼泽土的开发主要在于土壤改良和保护

　　C.黑土有机质含量多，质地疏松;沼泽土有机质含量少，质地粘重

　　D.黑土区是我国玉米带的主要土壤;沼泽土是东北地区水稻产区的主要土壤

　　36.引起海水运动的因果关系组合，正确的是

　　A.风力作用——海啸 B.海底地震、火山喷发——巨浪

　　C.天体引力作用——潮汐 D.信风、西风吹拂——风海流

　　37.读“某大洋等水温线”图(右图)，判断

　　A.海水温度由大到小排列：甲乙丙丁

　　B.海水温度由小到大排列：丙丁乙甲

　　C.海水盐度由大到小排列：甲乙丁丙

　　D.海水盐度由小到大排列：乙甲丙丁

　　38.我国确定海岸带范围的方法是从海岸线算起

　　A.向陆域延伸10千米 B.向陆域延伸至10-15米等高线

　　C.向海域延伸10千米 D.向海域延伸至10-15米等深线

　　39.以下符合海岸带资源可持续利用的是

　　A.加固和提高海岸防护堤坝 B.延长休渔时间，扩大休渔范围

　　C.制定长期的海岸管理政策 D.禁止在海岸带进行各种开发活动

　　40.近年来，我国南方部分沿海地区适当扩大红树林面积的主要目的是

　　A.为过往船只提供避风场所 B.阻挡海浪侵蚀海岸C.保持生物多样性 D.增加用材林

　　第Ⅱ卷　主观题(45分)

　　41.区域地理环境对人类活动的影响不是固定不变的，而是随着社会、经济、技术等因素的改变而改变。下为某地不同发展阶段的示意图，读图结合所学地理知识回答：(13分)

　　(1)阶段一该地区工业发展的主要优势是 ;该地区城市化发展的主要动力是 。(2分)

　　(2)简述阶段二时期该地区工业与城市的发展对当地的环境产生的不利影响。

　　(3)从阶段二到阶段三，该地区进行了大规模的整治，主要表现是：

　　42.读“塔里木盆地”和“长江三角洲局部地区”图，完成下列要求：(9分)

　　(1)完成两个区域基本特征比较表：(4分)

　　项目 塔里木盆地 长江三角洲

　　气候类型 温带大陆性气候

　　植被类型 亚热带常绿阔叶林

　　矿产资源 　　等化石能源丰富。 矿产资源贫乏

　　农业生产 主要经济作物有棉花。 种植业为主

　　(2)跨塔里木盆地和长江三角洲地区能源调配的工程是： 请简述这一工程的重要意义。(5分)

　　43.读“海底矿产资源分布综合剖面图”，回答：(13分)

　　(1)图中字母M表示地球内部圈层中的 。(1分)

　　(2)图中以下字母所表示的海底地形分别为：(5分)

　　(3)将图中数字与其所表示的矿产资源用直线连接起来：(4分)

　　③ 硫、石油和天然气

　　④ 磷钙石、海绿石

 状两种，目前已经证实，在环洋地带存在一个该种矿产的“大铜环或大金环”。(3分)

　　44.读“大西洋部分洋流系统示意图”，回答。(10分)

　　(2)如果此海轮从B返回A处时，仍是顺风顺水，则所利用的洋流分别为：(3分)

　　第一学期期末模拟高二地理试卷答案

　　(1)矿产资源丰富 工业化(2分) (2)环境污染加剧、资源过度开采、湿地破坏(写资源、生态、污染三个方面的问题)(3分) (3)煤炭、钢铁、机械、化学工业数量减少;出现新兴电子工业(2分) 钢铁、机械、化学工业等传统工业向城市东北方向河流下流方向移动，并趋于集中(2分) 建立自然保护区、绿化防护带(2分) 交通、科技、城市功能区合理调整等(2分)

　　(1)完成两个区域基本特征比较表：(4分)

　　项目 塔里木盆地 长江三角洲

　　气候类型 温带大陆性气候 亚热带季风气候

　　植被类型 温带荒漠 亚热带常绿阔叶林

　　矿产资源 石油、天然气等化石能源丰富。 矿产资源贫乏

　　农业生产 主要经济作物有 棉花 水稻种植业为主

　　(2)西气东输工程 (1分)

　　意义：(1)对输出地区：①将资源优势转化为经济优势，促进西部经济发展，提高人民生活水平;②促进西部大开发，利于民族团结和社会稳定;③积累资金，引进技术和人才，带动其它产业发展;④推动基础设施建设 ⑤随着经济水平的提高，利于改善生态环境。(任答2点，2分)(2)对输入地区：①缓解该地区能源紧张的矛盾，促进经济发展;②拉动相关产业发展;③推动城市基础设施;④建设改善能源消费结构，减轻城市环境污染。(任答2点，2分)

　　43.共13分，每空1分

　　(1)地幔 (2)大陆架 大陆坡 大陆隆 大洋盆地 海岭 (3)①连“硫、石油和天然气 ②连磷钙石、海绿石 ③连锰结核 ④连热液矿床 (4)块 软泥 太平洋

　　44.共10分，每空1分

　　(1)东北信风 加那利寒流 北赤道暖流 (2)墨西哥湾暖流 北大西洋暖流 盛行西风 (3)荒漠 温带海洋性 纽芬兰

　　育路小编为大家提供的高二地理上册期末模拟检测试题，大家仔细阅读了吗?最后祝同学们学习进步。

　　(责任编辑：彭海芝)

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海洋覆盖着地球三分之二的表面积,它是人类探索和研究的最前沿的领域之一。海洋不仅在国际商业和渔业中扮演重要的角色,而且还包含了有关气候的信息,以及大量急待开发的资源。

水下无线通信是研制海洋观测系统的关键技术,借助海洋观测系统,可以采集有关海洋学的数据,监测环境污染,气候变化海底异常地震火山活动,探查海底目标,以及远距离图像传输。水下无线通信在军事中也起到至关重要的作用,而且水下无线通信也是水下传感器网络的关键技术。

水下无线通信主要可以分成三大类:水下电磁波通信、水声通信和水下量子通信,它们具有不同的特性及应用场合,下面分别进行说明。

⒈ 水下电磁波传播特点

无线电波在海水中衰减严重,频率越高衰减越大。水下实验表明:MOTE节点发射的无线电波在水下仅能传播50~120cm。低频长波无线电波水下实验可以达到6~8m的通信距离。30~300Hz的超低频电磁波对海水穿透能力可达100多米,但需要很长的接收天线,这在体积较小的水下节点上无法实现。因此,无线电波只能实现短距离的高速通信,不能满足远距离水下组网的要求。

除了海水本身的特性对水下电磁波通信的影响外,海水的运动对水下电磁波通信同样有很大的影响。水下接收点相移分量均值和均方差均与选用电磁波的频率有关。水下接收点相移分量的均值随着接收点的平均深度的增加而线性增大,电场相移分量的均方差大小受海浪的波动大小影响,海浪运动的随机性导致了电场相移分量的标准差呈对数指数分布。

⒉ 传统的水下电磁波通信

电磁波作为最常用的信息载体和探知手段,广泛应用于陆上通信、电视、雷达、导航等领域。20世纪上半叶,人们始终致力于将模拟通信移至水中。水下电磁通信可追溯至第一次世界大战期间,当时的法国最先使用电磁波进行了潜艇通信实验。第二次世界大战期间,美国科学研究发展局曾对潜水员间的短距离无线电磁通信进行了研究,但由于水中电磁波的严重衰减,实用的水下电磁通信一度被认为无法实现。

直至60年代,甚低频(VLF)和超低频(SLF)通信才开始被各国海军大量研究。甚低频的频率范围在3~30kHz,其虽然可覆盖几千米的范围,但仅能为水下10~15米深度的潜艇提供通信。由反侦查及潜航深度要求,超低频(SLF)通信系统投入研制。SLF系统的频率范围为30~300Hz,美国和俄罗斯等国采用76Hz和82Hz附近的典型频率,可实现对水下超过80米的潜艇进行指挥通信,因此超低频通信承担着重要的战略意义。但是,SLF系统的地基天线达几十千米,拖曳天线长度也超过千米,发射功率为兆瓦级,通信速率低于1bp,仅能下达简单指令,无法满足高传输速率需求。

射频(Radiofrequency,RF)是对频率高于10kHz,能够辐射到空间中的交流变化的高频电磁波的简称。射频系统的通信质量有很大程度上取决于调制方式的选取。前期的电磁通信通常采用模拟调制技术,极大地限制了系统的性能。近年来,数字通信日益发展。相比于模拟传输系统,数字调制解调具有更强的抗噪声性能、更高的信道损耗容忍度、更直接的处理形式(数字图像等)、更高的安全性,可以支持信源编码与数据压缩、加密等技术,并使用差错控制编码纠正传输误差。使用数字技术可将-120dBm以下的弱信号从存在的严重噪声的调制信号中解调出来,在衰减允许的情况下,能够采用更高的工作频率,因此射频技术应用于浅水近距离通信成为可能。这对于满足快速增长的近距离高速信息交换需求,具有重大的意义。

对比其他近距离水下通信技术,射频技术具有多项优势:

①通信速率高。可以实现水下近距离,高速率的无线双工通信。近距离无线射频通信可采用远高于水声通信(50kHz以下)和甚低频通信(30kHz以下)的载波频率。若利用500kHz以上的工作频率,配合正交幅度调制(QAM)或多载波调制技术,将使100kbps以上的数据的高速传输成为可能。

②抗噪声能力强。不受近水水域海浪噪声、工业噪声以及自然光辐射等干扰,在浑浊、低可见度的恶劣水下环境中,水下高速电磁通信的优势尤其明显。

③水下电磁波的传播速度快,传输延迟低。频率高于10kHz的电磁波,其传播速度比声波高100倍以上,且随着频率的增加,水下电磁波的传播速度迅速增加。由此可知,电磁通信将具有较低的延迟,受多径效应和多普勒展宽的影响远远小于水声通信。

④低的界面及障碍物影响。可轻易穿透水与空气分界面,甚至油层与浮冰层,实现水下与岸上通信。对于随机的自然与人为遮挡,采用电磁技术都可与阴影区内单元顺利建立通信连接。

⑤无须精确对准,系统结构简单。与激光通信相比,电磁通信的对准要求明显降低,无须精确的对准与跟踪环节,省去复杂的机械调节与转动单元,因此电磁系统体积小,利于安装与维护。

⑥功耗低,供电方便。电磁通信的高传输比特率使得单位数据量的传输时间减少,功耗降低。同时,若采用磁祸合天线,可实现无硬连接的高效电磁能量传输,大大增加了水下封闭单元的工作时间,有利于分布式传感网络应用。

⑦安全性高,对于军事上已广泛采用的水声对抗干扰免疫。除此之外,电磁波较高的水下衰减,能够提高水下通信的安全性。

⑧对水生生物无影响,更加有利于生态保护。

水声通信是其中最成熟的技术。声波是水中信息的主要载体,己广泛应用于水下通信、传感、探测、导航、定位等领域。声波属于机械波(纵波),在水下传输的信号衰减小(其衰减率为电磁波的千分之一),传输距离远,使用范围可从几百米延伸至几十公里,适用于温度稳定的深水通信。

⒈ 水声信道的特性与影响因子

声波在海面附近的典型传播速率为1520m/s,比电磁波的速率低5个数量级,与电磁波和光波相比较,声波在海水中的衰减小得多。

水声通信系统的性能受复杂的水声信道的影响较大。水声信道是由海洋及其边界构成的一个非常复杂的介质空间,它具有内部结构和独特的上下表面,能对声波产生许多不同的影响。

①多路径效应严重。当传输距离大于水深时,同一波束内从不同路径传输的声波,会由于路径长度的差异,产生能量的差异和时间的延迟使信号展宽,导致波形的码间干扰。当带宽为4kHz时,巧米的路径差即会造成10毫秒的时延,使每个信号并发40个干扰信号。这是限制数据传输速度并增加误码率的主要因素。

②环境噪声影响大。干扰水声通信的噪声包括沿岸工业、水面作业、水下动力、水生生物产生的活动噪声,以及海面波浪、波涛拍岸、暴风雨、气泡带来的自然噪声。这些噪声会严重影响信号的信噪比。

③通信速率低。水下声信道的随机变化特性,导致水下通信带宽十分有限。短距离、无多径效应下的带宽很难超过50kHz,即使采用16-QAM等多载波调制技术,通信速率只有Ikbps~20kbps。当工作于复杂的环境中,通信速率可能会低于Ikbps。

④多普勒效应、起伏效应等。由发送与接收节点间的相对位移产生的多普勒效应会导致载波偏移及信号幅度的降低,与多径效应并发的多普勒频展将影响信息解码。水媒质内部的随机性不平整,会使声信号产生随机的起伏,严重影响系统性能。

⑤其他。声波几乎无法跨越水与空气的界面传播;声波受温度、盐度等参数影响较大;隐蔽性差;声波影响水下生物,导致生态破坏。

水声信道一个十分复杂的多径传输的信道,而且环境噪声高带宽窄可适用的载波频率低以及传输的时延大。为了克服这些不利因素,并尽可能地提高带宽利用效率,已经出现多种水声通信技术。

①单边带调制技术。世界上第一个水声通信系统是美国海军水声实验室于1945年研制的水下电话,主要用于潜艇之间的通信。该模拟通信系统使用单边带调制技术,载波频段为8~15kHz,工作距离可达几公里。

②频移键控(FSK)。频移键控的通信系统从上世纪70年代后期开始出现到目前,在技术上逐渐提高频移键控需要较宽的频带宽度,单位带宽的通信速率低,并要求有较高的信噪比。

③相移键控(PSK)。上世纪80年代初,水下声通信中开始使用相移键控调制方式。相移键控系统大多使用差分相移键控方式进行调制,接收端可以用差分相干方式解调。采用差分相干的差分调相不需要相干载波,而且在抗频漂、抗多径效应及抗相位慢抖动方面,都优于采用非相干解调的绝对调相。但由于参考相位中噪声的影响,抗噪声能力有所下降。

近年来,水声通信在以下两个方面取得了很大的进步:

水下激光通信技术利用激光载波传输信息。由于波长450nm~530nm的蓝绿激光在水下的衰减较其他光波段小得多,因此蓝绿激光作为窗口波段应用于水下通信。蓝绿激光通信的优势是拥有几种方式中最高传输速率。在超近距离下,其速率可到达100Mbps级。蓝绿激光通信方向性好,接收天线较小。

70年代初,水下激光技术的军事研究开始受到重视。90年代初,美军完成了初级阶段的蓝绿激光通信系统实验。但激光通信目前主要应用于卫星对潜通信,水下收发系统的研究滞后。

蓝绿激光应用于浅水近距离通信存在固有难点:

①散射影响。水中悬浮颗粒及浮游生物会对光产生明显的散射作用,对于浑浊的浅水近距离传输,水下粒子造成的散射比空气中要强三个数量级,透过率明显降低。

②光信号在水中的吸收效应严重。包括水媒质的吸收、溶解物的吸收及悬浮物的吸收等。

③背景辐射的干扰。在接收信号的同时,来自水面外的强烈自然光,以及水下生物的辐射光也会对接收信噪比形成干扰。

④高精度瞄准与实时跟踪困难。浅水区域活动繁多,移动的收发通信单元,在水下保持实时对准十分困难。并且由于激光只能进行视距通信,两个通信点间随机的遮挡都会影响通信性能。

由以上分析可知,由于固有的传输特性,水声通信和激光通信应用于浅水领域近距离高速通信时受到局限。

中微子是一种穿透能力很强的粒子,静止质量几乎为零,且不带电荷,它大量存在于阳光、宇宙射线、地球大气层的撞击以及岩石中,50 年代中期,人们在实验室中也发现了它。

通过实验证明,中微子聚集运动的粒子束具有两个特点:

①它只参与原子核衰变时的弱相互作用力,却不参与重力、电磁力以及质子和中子结合的强相互作用力,因此,它可以直线高速运动,方向性极强;

②中微子束在水中穿越时,会产生光电效应,发出微弱的蓝色闪光,且衰减极小。

采用中微子束通信,可以确保点对点的通信,它方向性好,保密性极强,不受电磁波的干扰,衰减极小。据测定,用高能加速器产生高能中微子束,穿透整个地球后,衰减不足千分之一,也就是说,从南美洲发出的中微子束,可以直接穿透地球到达北京,而中间不需卫星和中继站。另外,中微子束通信也可以应用到例如对潜等水下通信,发展前景极其广阔,但由于技术比较复杂,目前还停留在实验室阶段。

四、水下无线通信的应用

海洋、湖泊等水下区域不但蕴含着丰富的资源,也与人类社会的发展构成直接的关联。在传统的陆空通信网络日趋完善的今天,水下通信的应用正在逐渐增多。有缆通信方式使目标的活动区域大大受到限制,且安装、使用、维护繁琐昂贵,因此不适于水下节点间的动态通信。

水下无线通信是以水为媒质,利用不同形式的载波传输数据、指令、语音、图像等信息的技术,其应用方向主要有:

①潜水员、无人潜航器(AUV)、水下机器人等水下运动单元平台间的信息交换。

②海岸检测、水下节点的数据采集、导航与控制、水下生态保护监测等三维分布式传感网应用。

③水下传感网、水下潜航单元与水面及陆上控制或中转平台间的通信。

由此可见,水下无线通信技术在民用、科研及军事领域中前景广阔。由于水下复杂的时空环境,通信系统的有效信息传输率往往成为瓶颈,这与不断增长的水下通信需求形成矛盾。例如,潜航器的控制需要100bps以上的数据率,水下传感组网的数据率需求将超过8kps,而传输声音、图像信息则需要更高的数据传输速率。由于传播媒质的不同采用陆地、空气中常用的微波、超短波通信方式,将带来极大的衰减。因此,寻找更速的无线通信技术,成为水下通信研究领域的核心目标之一,对于国民经济函具意义。

水下无线通信有三大类:水下电磁波通信、水声通信和水下量子通信,它们具有不同的特性及应用场合。虽然电磁波在水中的衰减较大,但受水文条件影响甚微,使得水下电磁波通信相当稳定。水下电磁波通信的发展趋势为:既要提高发射天线辐射效率,又要增加发射天线的等效带宽,使之在增加辐射场强的同时提高传输速率;应用微弱信号放大和检测技术抑制和处理内部和外部的噪声干扰,优选调制解调技术和编译码技术来提高接收机的灵敏度和可靠性。

此外,已有些学者在研究超窄带理论与技术,力争获得更高的频带利用率;也有学者正寻求能否突破香农极限的科学依据。

由于声波在水中的衰减最小,水声通信适用于中长距离的水下无线通信。在目前及将来的一段时间内,水声通信是水下传感器网络当中主要的水下无线通信方式,但是水声通信技术的数据传输率较低,因此通过克服多径效应等不利因素的手段,达到提高带宽利用效率的目的将是未来水声通信技术的发展方向。

水下光通信具有数据传输率高的优点,但是水下光通信受环境的影响较大,克服环境的影响是将来水下光通信技术的发展方向。

转载自:溪流的海洋人生

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