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SAM HOUSTON STATE UNIVERSITY / Geography / GEOG 1401 / What is the science of describing the earth?

What is the science of describing the earth?

What is the science of describing the earth?


School: Sam Houston State University
Department: Geography
Course: Weather and Climate
Professor: Ava fujimoto-strait
Term: Spring 2017
Tags: AtmosphericComposition, SunProcesses, BasicStructure, and temperature
Cost: 50
Name: GEOG 1401 Exam 1 Study Guide
Description: Study guide for the first exam for weather and climate
Uploaded: 01/31/2018
3 Pages 125 Views 4 Unlocks

GEOLOGY 1401 (Weather & Climate) Ross Guida 

What is the science of describing the earth?

Exam 1 Study Guide


­ What is Geography? 

­ Both a physical and social science with several themes: 





Human­Earth Relationships 


­ “Geo” = Earth 

­ “Graphia” = Description or Writing 

­ Geography = the science of describing the Earth  

­ Difference between Weather and Climate 

How is the atmosphere heated?

­ Weather: Short­term energy fluctuations 

­ Climate: Long­term fluctuations in weather or “average weather” 

­ Impacts of Weather and Climate (Economics, Housing, etc.) 

­ Economy: Drought in 2011 combined with heat wave in 2012: 5.2 Billion If you want to learn more check out Why did the children's crusade attempt to appeal to muslims?

in ag. losses 

­ Food: Too much rain kills crops by rotting them/too little rain also kills 


­ Heating/Cooling Costs: 

Heating: costs can vary significantly and affect those with low incomes. 

Cooling: difference between a hot summer and cool summer can result in 

Where is the heterosphere?

billions of dollars in cooling costs 

­ Earth’s Spheres 

Atmosphere (Air) 

Hydrosphere (Water)  

Lithosphere (Land) 

Biosphere (Life) 

­ Atmospheric Composition (Variable v Constant Gases)  

Variable Gases ­ above 100km (heterosphere) where gases become lighter and less in  abundance 

Constant (non­variable) Gases ­ found in the lower 100km (homosphere) / 

concentration does not change daily or seasonally 

*Small amounts of Nitrogen are produced by lightning and some is released during the decay of organic matter (OM). So inert that it has accumulated to a high level in the atmosphere* 

Atmospheric Composition Don't forget about the age old question of Who is ibn khaldun in sociology?

­ Why is the sky blue?

­ When looking farther from the sun, the dust in the atmosphere scatters 

blue light more, causing blue wavelengths to come forward the eye from all around the  sky ­ making the sky appear bluer

­ Homosphere vs. Heterosphere  

­ Homosphere: We also discuss several other topics like Observation law refers to what?

region below 50 miles (85 km) (below thermosphere); characterized by uniform  chemical composition

­ Heterosphere: 

The composition begins to change at about 50 mi (in thermosphere) as a result  of gravitational sorting by weight/density. Heavier gases at the bottom. 

­ Important: Lower total density as you move outward from the surface of 

the earth

­ Vertical layers and their function and importance: 

­ In order: Exosphere, Thermosphere, Mesosphere, Stratosphere, Troposphere ­ Where does weather occur? In the Troposphere We also discuss several other topics like Hyperbolic space is how many degrees?

­ Neutral Layer:  

Below the thermosphere, there are fewer electrically charged particles 

­ Troposphere: 

Thickness ranges from 5 miles at the poles to 11 miles at the equator 


the temp. Stops falling at this level  

­ Mesosphere: Don't forget about the age old question of What are the causes and effects of environmental hazards?

altitude extends from 30 miles to 50 miles  

The temp. Decreases to the lowest the levels in the atmosphere at the 


­ Thermosphere: 

50mi+ to the edge of space  

The temp. Increases with altitude due to the absorption of solar radiation. Solar

radiation is most intense at this altitude.

­ Ozonosphere: 

­ The portion of the stratosphere that contains increased levels of Ozone 

­ Absorbs and converts certain wavelengths of ultraviolet light 

­ Radiates this energy at longer wavelengths as infrared radiation 

­ UVA makes up 98% of all UV radiation that reaches the surface  

*Note that each GHG absorbs IR energy in a slightly different portion of the IR spectrum* Sun’s Processes and Basic Structure  We also discuss several other topics like What are some non-food agriculture crops?

­ Latitude Importance:

Spherical Earth = sun angle decreases with latitude 

Latitude up, angle down = inverse  

­ What causes Seasonality? 

­ Variations in both the Sun’s position above the horizon (solar altitude 

angle) and the length of the time from sunrise to sunset based on: 

Axial Tilt, Rotation, and Revolution 

­ Electromagnetic Radiation 

­ The greater the energy, the larger the frequency and the shorter 

(smaller) the wavelength

­ How is the atmosphere heated? 

­ It is heated by the energy that the surface absorbed and then re­emitted; from the bottom up

­ Direct Radiation vs Diffuse Radiation:

­ Direct: used to describe solar radiation traveling on a straight line from the sun down to  the surface of the earth

­ Diffuse: the sunlight that has been scattered by molecules and particles in the  atmosphere but that has still made it down to the surface of the earth 

Temperature Scales  

­ Conduction vs. Convection vs. Advection 

­ Conduction: the process by which heat or electricity is directly 

transmitted through a substance when there is a difference of temperature or of electrical  potential between adjoining regions, without movement of the material

­ Convection: when fluids, like air or liquid, are heated and then travels 

away from the source and carries thermal energy along. 

­ Advection: movement of some material dissolved or suspended in the 


­ Ocean heat and Circulation 

­ Thermohaline Circulation: a part of the large­scale ocean circulation 

that is driven by global density gradients created by surface heat and freshwater fluxes ­ Basic Temperature Stats 

­ Daily Mean (Maximum + Minimum)/2 

­ Annual Range Monthly Mean ­ Minimum Monthly Mean 

Conversions of the Actual Temperatures  

­ Kelvin to Celsius 

­ K ­ 273: 0K ­ 273 = ­273 C 

­ Celsius to Kelvin 

­ C + 273: ­273 C + 273 = 0K  

­ Fahrenheit to Celsius (F ­ 32)/1.8 

­ Celsius to Fahrenheit (C x 1.8) + 32 = 212F

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