Table of contents for Principles of atmospheric science / John Frederick.

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Table of Contents
Preface¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿...¿¿¿¿¿¿¿...¿¿¿.P-1
The Author¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿P-6
Chapter 1: Chemical Composition and Structure¿¿¿¿¿¿¿...1-1
1.1. Major Gases and Trace Gases¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿...1-2
1.2. Atmospheric Evolution: A Brief Overview¿¿¿¿¿¿..¿¿¿¿..¿¿¿¿1-7
1.3. The State of the Atmosphere¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.1-10
1.4. Temperature: Definition and Altitude Dependence¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..1-13
1.5. Temperature: Nomenclature and Physical Mechanisms¿¿¿¿¿¿¿¿.¿..1-21
1.6. Gravity¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..1-29
1.7. Atmospheric Density and Pressure¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿...1-36
1.8. The Ideal Gas Law¿¿¿¿¿¿..¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..1-41
1.9. Hydrostatic Balance¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..¿1-43
1.10. Review Topic: Units and Systems of Measurement¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿..1-51
1.11. Problems¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿¿.1-53
1.12. References¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.1-58
Chapter 2: Solar and Terrestrial Radiation: The Atmospheric Energy Balance¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿...2-1
2.1. Conceptual Models for Light¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿¿....2-2
2.2. The Sun¿.¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..¿¿.2-10
2.3. The Solar Constant¿.¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.....2-12
2.4. The Budget of Solar Radiation¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿...¿¿¿¿..¿...2-15
2.5. Terrestrial Radiation¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿...¿.¿....¿2-19
2.6. The Radiative Energy Balance¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿¿¿¿..¿.....2-26
2.7. The Greenhouse Effect: A Simplified Model¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..¿¿....2-31
2.8. The Atmospheric Energy Balance: Some Complications¿¿..¿¿¿¿¿.¿....2-38
2.9. Latitudinal Dependence of Heating and Cooling: The Seasonal Cycle¿¿......¿2-42
2.10. Problems¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿...¿¿.2-47
2.11. References¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿...¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿...¿.......2-52
Chapter 3: Atmospheric Water¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿....3-1
3.1. Water on Earth and in the Atmosphere¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿¿¿.¿¿..3-2
3.2. The Phases of Water¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..¿¿¿¿¿...3-8
3.3. The Physical Basis of Saturation¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..¿.¿.3-13
3.4. Latent Heats¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿...3-18
3.5. Saturation Vapor Pressure - A Quantitative Expression¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿3-22
3.6. Cloud Formation and Cloud Types¿¿¿¿¿¿¿...¿¿¿¿¿¿...¿¿¿.3-24
3.7. The Tropospheric Lapse Rate¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..¿.3-28
3.8. Vertical Motions, Stable Air and Unstable Air¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.3-38
3.9. Condensation Nuclei and the Formation of Precipitation¿¿¿¿¿¿¿¿¿.3-44
3.10. The Global Water Cycle¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿.3-50
3.11. Problems¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..3-53
3.12. References¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿...3-56
Chapter 4: Winds - The Global Circulation and Weather Systems¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿4.1
4.1. Wind Systems in the Earth¿s Atmosphere¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿...4-2
4.2. Forces that Drive the Winds¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..¿...4-4
4.3. The Pressure Gradient Force¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..¿.¿.4-8
4.4. The Coriolis Force¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿.4-17
4.5. The Centrifugal Force¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.4-25
4.6. Friction¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿¿..¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿¿4-26
4.7. Several Forces Acting Simultaneously¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿..4-28
4.8. Observed Winds¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..4-35
4.9. Problems¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..4-39
4.10. References¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..¿¿¿¿¿¿..¿¿¿¿¿¿...¿..4-42
Chapter 5: Chemical Processes and Atmospheric Ozone¿¿¿¿¿..5.1
5.1. Atmospheric Chemistry ¿ An Overview¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..¿.5-2
5.2. Absorption of Solar Radiation ¿ The Photodissociation Rate¿¿¿¿¿¿¿¿...5-5
5.3. Atmospheric Ozone¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿...¿¿......5-11
5.4. Chemistry in a Pure Oxygen Atmosphere¿¿¿¿¿¿¿¿...¿¿¿.¿...¿....5-13
5.5. Chemical Processes Involving Chlorine¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿......5-23
5.6. The Excited Oxygen Atom, O(1D)¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿.....5-27
5.7. Chemical Processes Involving Nitrogen¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿...¿¿...5-27
5.8. The Antarctic Ozone Hole¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..¿.5-30
5.9. Chemical Processes in the Troposphere¿¿...¿¿¿¿¿¿...¿¿¿¿¿¿¿5-36
5.10. Primary Pollutants in the Troposphere¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..5-38
5.11. The Formation of Ozone in Urban Areas¿¿¿¿¿..¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿5-42
5.12. Problems¿¿¿..¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿¿.5-46
5.13. References¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿¿..5-48
Chapter 6: The Earth¿s Climate¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..6-1
6.1. A Definition of Climate¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿...¿.6-2
6.2. Climate over Geological Time Scales: 4.6 Billion to 1.8 Million Years Ago¿¿..6-5
6.3. Climate over the Past 1.8 Million Years¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿...¿¿¿............6-9
6.4. Mechanisms of Climate Change: An Overview¿¿¿¿¿¿¿..¿¿¿¿¿¿..6-9
6.5. Changes in Solar Luminosity and the Solar Constant¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.....6-11
6.6. Changes in the Earth¿s Orbit and Orientation¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.6-14
6.7. Changes on Land and in the Atmosphere¿¿..¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..¿6-19
6.8. References¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿..¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿.¿¿....6-26

Library of Congress Subject Headings for this publication:

Atmosphere.
Atmospheric physics.
Atmospheric chemistry.
Meteorology.