Global Warming: Understanding the Forecast

Global Warming: Understanding the Forecast......Page 1
Title Page......Page 2
Contents......Page 4
Online Models......Page 6
Preface to the Second Edition......Page 8
Weather Versus Climate......Page 10
Forecasting Climate Change......Page 11
Carbon, Energy, and Climate......Page 12
Assessing the Risk......Page 13
Part I: The Greenhouse Effect......Page 16
Light......Page 18
Blackbody Radiation......Page 22
Study Questions......Page 25
Exercises......Page 26
The Bare-Rock Model......Page 28
The Layer Model with Greenhouse Effect......Page 32
Further Reading......Page 35
Exercises......Page 36
About Gases......Page 38
Gases, Vibrations, and Light......Page 39
How a Greenhouse Gas Interacts with Earthlight......Page 41
The Band Saturation Effect......Page 43
The Greenhouse Effect of Gases......Page 47
Exercises......Page 49
The Greenhouse Effect Is Powered by the Lapse Rate......Page 52
Pressure as a Function of Altitude......Page 55
Expansion, Compression, and Heat......Page 58
Water Vapor and Latent Heat......Page 59
Convection......Page 61
Moist Convection......Page 63
Exercises......Page 64
Chaos......Page 66
Averaging......Page 67
The Fluctuating Heat Budget......Page 68
The Coriolis Acceleration......Page 71
Modeling the Weather......Page 74
Further Reading......Page 79
Exercises......Page 80
Ice Albedo Feedback......Page 82
Water-Vapor Feedbacks......Page 84
Clouds......Page 87
Ocean Currents......Page 90
Terrestrial Biosphere Feedbacks......Page 92
Study Questions......Page 93
Exercises......Page 94
Part II: The Carbon Cycle......Page 96
The Chemistry of Carbon......Page 98
The Land Breathes......Page 101
The Ocean Breathes......Page 102
The Rocks Breathe......Page 106
Take-home Points......Page 110
Exercises......Page 111
Energy Sources......Page 112
Energy Consumption......Page 120
Exercises......Page 125
Ozone......Page 128
Methane......Page 129
Carbon Dioxide......Page 131
Study Questions......Page 140
Exercises......Page 141
Part III: The Forecast......Page 142
Is the Globe Warming?......Page 144
Thermometer Records......Page 145
Temperatures Measured from Satellites......Page 146
Glaciers......Page 147
Changes in Climate Forcings......Page 149
The Smoking Gun......Page 151
The Climate of the Last Millennium......Page 154
Climate Variations on Orbital Time Scales......Page 156
The Paleocene Eocene Thermal Maximum......Page 157
Further Reading......Page 158
Exercises......Page 159
The Warming Itself......Page 162
Emergent Effects......Page 164
Ice and Sea Level......Page 167
Abrupt Climate Change......Page 171
Biological Impacts......Page 173
Human Impacts......Page 174
Take-home Points......Page 175
Further Reading......Page 176
Exercises......Page 177
Global Warming Is a Large-Scale Problem......Page 182
Negotiations......Page 185
Economics......Page 187
Dangerous Anthropogenic Interference......Page 190
Alternatives......Page 193
Further Reading......Page 197
Exercises......Page 198
Glossary......Page 200
Constants and Symbols......Page 205
Index......Page 206