DSE 地理|天氣與氣候 備課指引(導師用)|氣壓梯度、風向偏轉、對流雨地形雨鋒面雨
- 2026-11-02
學生背得出「上升氣流成雲致雨」,但一問「為何山頂比山腳凍 13 度」就講不出是遞減率而不是高度本身。這一堂用三個可計算的數字,把氣壓、濕度與降雨綁在同一條垂直剖面上。
本堂目標 學生能夠:① 用氣壓差除距離計出氣壓梯度,並解釋風由高壓吹向低壓、在北半球向右偏轉;② 用飽和水汽量與實際水汽量計出相對濕度,指出降溫至露點才凝結;③ 用環境遞減率 6.5 度每公里算出山頂氣溫,並分別講出對流雨、地形雨、鋒面雨的水汽上升機制。
01 先備知識(開課前 3 分鐘快檢)
以下任何一項未過關,本堂就會卡住,先補該項:
| 技能 | 快檢題 | 過關標準 |
|---|---|---|
| 能量與大氣 | 空氣受熱之後體積與密度怎樣變 | 膨脹、密度下降、上升 |
| 比例計算 | 每公里降 6.5 度,2 公里降幾多度 | 13 度 |
| 水循環 | 水由液態變氣態叫甚麼過程 | 蒸發(蒸騰) |
02 課堂流程(60 分鐘)
| 時間 | 環節 | 導師做什麼 | 學生做什麼 |
|---|---|---|---|
| 0–5 分鐘 | 開場快問 | 黑板寫「1000 與 992」,問學生兩個氣壓之間的空氣會怎樣走 | 舉手答,講出自己記得的部分 |
| 5–15 分鐘 | 先備快檢 | 派三條快檢題(空氣受熱、每公里降溫、蒸發) | 書面作答,即場對答案 |
| 15–37 分鐘 | 三幕講解 | 照腳本講氣壓與風、水汽與凝結、三種降雨 | 每幕後用一句話講出「上升還是下沉」 |
| 37–49 分鐘 | 題型示範 | 示範四條題,每條先寫「氣壓→風向→天氣」三段 | 跟抄並自行重寫一次 |
| 49–55 分鐘 | 獨立練習 | 巡行,只問「這題問氣壓定問濕度」 | 做三題並自行對答案 |
| 55–60 分鐘 | 離場檢查 | 收回答案,即場數錯幾題 | 書面作答,不准問同學 |
03 講解腳本(照著說就可以)
第一幕:第一幕:氣壓、氣壓梯度與風
「先講清楚氣壓是空氣柱的重量:海平面大約 1000 百帕。風的成因只有一句:空氣由高壓流向低壓,氣壓差越大、距離越短,風越強。用數字示範:A 站 1000 百帕、B 站 992 百帕,相距 80 公里,氣壓梯度就是 8 除 80,即每公里 0.1 百帕。這個數字就是等壓線圖上「密與疏」的量化版本:等壓線越密,同樣距離的氣壓差越大,風越強。第二層是風向:氣壓梯度力把空氣推向低壓,但地球自轉令北半球的風向右偏,於是不會直吹入低壓中心,而是繞着低壓逆時針轉、繞着高壓順時針轉。答題時要寫「氣壓梯度力+科氏力=實際風向」這三步,唔可以只寫「風由高壓吹向低壓」。第三層是香港的實例:夏季西南季風帶來海洋濕氣,冬季東北季風帶來大陸乾冷空氣,同一個氣壓場換方向,天氣就換一套。」
「等壓線圖上,如果兩條線之間距離一樣,但一條在海上、一條在山區,風速會一樣嗎?為甚麼?」
第二幕:第二幕:水汽、相對濕度與露點
「濕度不是『有幾多水』,而是『有幾多水相對於當時氣溫最多可以裝幾多水』。飽和水汽量隨氣溫上升而急升:10 度約 9.4 克每立方米、15 度約 12.8、20 度約 17.3、25 度約 23.0、30 度約 30.4。若空氣實際含水汽 12 克每立方米,25 度時相對濕度是 12 除 23.0,即大約五成;同一團空氣降溫到 15 度,分母變成 12.8,濕度升到九成以上;再降到 10 度,分母 9.4 細過 12,空氣裝唔落,多出的水汽就凝結成雲滴或露。所以「降溫」才是凝結的原因,不是「加更多水汽」。露點就是空氣冷到剛好飽和的那個溫度,是判斷起霧、起雲的門檻。教學生用一句口訣:分子不變,分母隨氣溫變;凝結發生在分母追到分子那一刻。」
「同一間房,開冷氣之後牆身出水,是濕度上升還是氣溫下降?」
第三幕:第三幕:三種降雨與垂直剖面
「三種降雨的分别只在『誰令空氣上升』。對流雨:地面強烈受熱,空氣不穩定上升,下午雷暴,範圍小而雨勢猛。地形雨:濕空氣遇山被迫爬升,迎風坡多雨、背風坡少雨並形成雨影。鋒面雨:冷氣團楔入暖氣團之下,暖空氣沿鋒面大範圍緩升,雨區廣而持久。用數字把地形雨講實:海平面 28 度、山高 2000 米,環境遞減率每公里 6.5 度,山頂就是 28 減 13,即 15 度;空氣上升到約 1550 米時氣溫降到 18 度左右,水汽開始飽和,雲底就在這一層。落山時空氣已失去部分水汽,用濕絕熱 6 度每公里回暖,所以背風坡會更乾更熱。答題時要同時寫『上升原因、雲底高度、雨區位置』,缺一項就講唔清地形雨。」
「為何背風坡不但少雨,還會比同高度的迎風坡熱?」
04 必教題型與步驟
| 題型 | 例子 | 步驟 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 數據計算題 | A 站 1000 百帕、B 站 992 百帕,相距 80 公里,求氣壓梯度。 | ① 先求氣壓差;② 除以距離;③ 單位寫百帕每公里;④ 一句講風速關係。 | 例:8 除 80,即 0.1 百帕每公里。 |
| 濕度計算題 | 氣溫 25 度、實際水汽 12 克每立方米,求相對濕度。 | ① 查 25 度飽和值 23.0;② 12 除 23.0;③ 乘 100 寫百分數;④ 指出未飽和。 | 例:約 52%。 |
| 剖面計算題 | 海平面 28 度,山高 2000 米,用 6.5 度每公里求山頂氣溫。 | ① 高度轉公里;② 乘遞減率;③ 由海平面氣溫相減;④ 寫單位。 | 例:15 度。 |
| 降雨類型判斷題 | 某地夏季午後常有短時強雷雨,判斷降雨類型並解釋。 | ① 指出地面受熱;② 空氣不穩定上升;③ 凝結成積雨雲;④ 歸類為對流雨並寫範圍小。 | 例:對流雨,午後最常見。 |
合理性檢查(一定要教):合理性檢查:氣壓梯度 0.1 百帕每公里要用 8 除 80,學生若答 8 就是漏了除距離。山頂氣溫 15 度要對得上 28 減 13,答 21.5 就是把 6.5 當作全程總降幅。雲底在約 1550 米,答「山頂才起雲」就是把凝結高度當山高。相對濕度 52% 一定要細過 100,若答 120% 就是分子分母調轉。露點的定義是飽和那一刻,不是「最凍的溫度」。
05 獨立練習三題
| 題目 | 答案 | 想觀察什麼 |
|---|---|---|
| 寫出風向偏轉的原因與北半球氣旋的旋轉方向。 | 氣壓梯度力加科氏力,北半球低壓逆時針、高壓順時針。 | 看有沒有只寫「地球自轉」而無力學關係。 |
| 同一團空氣由 25 度降到 10 度,相對濕度怎樣變? | 由約五成升到飽和,之後多餘水汽凝結。 | 看有沒有寫「濕度不變」。 |
| 比較地形雨與鋒面雨的雨區特徵。 | 地形雨集中迎風坡、背風坡有雨影;鋒面雨沿鋒面成帶狀、範圍廣而持久。 | 看有沒有把兩者寫成同一機制。 |
06 學生常見錯誤與糾正句
| 錯誤 | 學生通常這樣寫 | 導師這樣說 |
|---|---|---|
| 氣壓梯度漏除距離 | 答「氣壓梯度是 8 百帕」。 | 「梯度係『每公里』嘅變化,一定要除距離。8 除 80 才係 0.1。」 |
| 把濕度當成水量 | 答「加了水汽所以落雨」。 | 「凝結係因為降溫令分母變細,唔係因為加咗水。分子不變、分母縮,才會飽和。」 |
| 遞減率用錯 | 答「每上升 100 米降 6.5 度」。 | 「係每 1000 米降 6.5 度。單位差十倍,答案就錯十倍。」 |
| 風向寫成直吹 | 答「風一定直吹向低壓中心」。 | 「北半球會右偏,所以係繞住低壓逆時針轉。要寫埋科氏力。」 |
07 家課建議(直接指到練習卷題號)
- 中學地理章節索引:完成本頁三題,再到「河流地貌」一章對照降雨與徑流的關係 本頁練習 1–3
08 離場檢查(最後 5 分鐘)
| 題目 | 答案 | 判定 |
|---|---|---|
| 氣壓梯度的單位是甚麼? | 百帕每公里 | 答不出=重講第一幕 |
| 空氣凝結的直接原因是甚麼? | 降溫至露點(飽和) | 答不出=重講第二幕 |
| 地形雨的雨區在哪一坡? | 迎風坡,背風坡為雨影 | 答不出=重講第三幕 |
09 導師常問
這一章適合哪個年級?
中四地理「天氣與氣候」單元為主;中五重溫氣候類型時可作前置複習。
要背飽和水汽量表嗎?
不必背全部,但要記得「氣溫越高、容量越大」並能用兩三個數值做比較。
計數題一定要出嗎?
DSE 常考氣壓梯度與遞減率計算,兩條算式都要練到不用思考。
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