New User Special Price Expires in

Let's log you in.

Sign in with Facebook


Don't have a StudySoup account? Create one here!


Create a StudySoup account

Be part of our community, it's free to join!

Sign up with Facebook


Create your account
By creating an account you agree to StudySoup's terms and conditions and privacy policy

Already have a StudySoup account? Login here

ATMS 100 EXAM 2 Study Guide

by: Stef Antonopoulos

ATMS 100 EXAM 2 Study Guide ATMS 100

Stef Antonopoulos
GPA 3.75

Preview These Notes for FREE

Get a free preview of these Notes, just enter your email below.

Unlock Preview
Unlock Preview

Preview these materials now for free

Why put in your email? Get access to more of this material and other relevant free materials for your school

View Preview

About this Document

Answers to the study guide
Introduction to Meteorology
Jeffrey Frame
Study Guide
ATMS100, atms, Meteorology, intro, Introduction, Introduction to Meteorology, exam, Exam 2, Exam 2 Study Guide, Study Guide, Introduction to Meteorology Exam 2 Study Guide, weather, climate, Convergence, Divergence, frame
50 ?




Popular in Introduction to Meteorology

Popular in General Science

This 27 page Study Guide was uploaded by Stef Antonopoulos on Monday March 28, 2016. The Study Guide belongs to ATMS 100 at University of Illinois at Urbana-Champaign taught by Jeffrey Frame in Spring 2016. Since its upload, it has received 32 views. For similar materials see Introduction to Meteorology in General Science at University of Illinois at Urbana-Champaign.


Reviews for ATMS 100 EXAM 2 Study Guide


Report this Material


What is Karma?


Karma is the currency of StudySoup.

You can buy or earn more Karma at anytime and redeem it for class notes, study guides, flashcards, and more!

Date Created: 03/28/16
ATMS­100: EXAM II REVIEW SHEET  AND SAMPLE QUESTIONS Exam:  Wednesday, March 30, IN CLASS.   You will have 50 minutes to take the  xam. NO CELL PHONES.   Please bring a #2 pencil and your I­Card to th  exam. Study aids: This sheet, lecture notes, textbook, lab as ignments. Learn and be able to apply concepts; do NOT simply memorize  acts. Questions? Come to office hours, ask your TA, post to the discussion board on Compass.  Please note that many of these same concepts also appear on t e Labs.   FROM BEFORE:  What is the difference between weather and  climate?  weather is the atmospheric conditions at a particular  time and place while climate is the average weather  over a long period of time (10 years)     What is the difference between satellites and  radar?  Satellites look at clouds from the atmosphere, radars  measure precipitation from the ground     How is wind direction defined?  The way the wind is coming from. A wind coming from  the north heading south would be a north wind     How do winds blow around high and low pressure  systems in the Northern Hemisphere?  Around high pressure systems, winds blow clockwise  and outward.   Around low pressure systems, winds blow  counter­clockwise and inward     How do the winds around high and low pressure  systems influence temperature?  Around high pressure systems, the weather is clear  and calm. Around low systems, it is cloudy and  thunderstorms     What is pressure and how does it change with  height?  Pressure is the weight of the molecules above you, and  pressure ALWAYS DECREASES with height.     What is density and how does it change with  height?  Air density is how much "stuff" is in a given space,  calculated mass/volume. It, like pressure ALWAYS  DECREASE with height because gravity pulls most air  molecules closest to the surface.     What is an inversion?  Layers in the atmosphere in which temperature  increases with height instead of decreases.  Stratosphere, Thermosphere     How does temperature and moisture content  affect air density?  Warm air is less dense, because molecules move  faster, collide more, and are prone to rise. Cold air is  more dense because move slower, collide less, and are  prone to sink.     What is advection?  Transfer of heat or moisture through horizontal  movements of air (lake or ocean breeze)     How does the sun heat the lower atmosphere?  The sun heats the surface through conduction. This air  expands, becomes less dense, and begins to rise. The  rising air transports heat upward from the surface  through convection. The troposphere is therefore  heated from the bottom up. Cooler air sinks and is later  heated by the surface again     How does the temperature of air change as it rises  and sinks? Why?  As the hot air parcel (blob of air) rises, the pressure  around it decreases, so the parcel expands. It requires  energy to expand, so it cools as it rises and expands.  As an air parcel sinks, the pressure around it increases,  so the air parcel is compressed. So compression  transfers energy to the parcel, making it warm.     How does water influence seasonal  temperatures?  It takes a lot more time and energy to heat water so  therefore, inward land experiences greater seasonal  differences than the coasts.   How do clouds influence daily temperatures?  During the daytime it keeps it cool by blocking sun, and  during night, it keeps it warm by trapping warm air at  the surface     What is saturation? What mathematical  relationships are true at saturation?  Water vapor concentration in the air at which  evaporation and condensation rates are equal   ­ VP= SVP    ­ RH = 100%    ­ Condensation Rate = Evaporation Rate    ­ Temp = Dew Point Temp     What is relative humidity? What are the two ways  to change it?  ratio of water vapor in the air to that required for  saturation   ­ High RH means air is closer to saturation    1.) Increase RH    ­ Add moisture­ increase VP    ­ Cool air­ decrease SVP    2.) Decrease RH    ­ Remove moisture­ decrease VP    ­ Warm air­ increase SVP     What is dewpoint? Why is it useful?  Dewpoint is the temperature at which saturation occurs.  It is always below temperature. It is useful because a  higher dewpoint ALWAYS means there is more  moisture in the air, regardless of the actual  temperature. It determines how much water vapor is in  the air, giving a good estimate of what the air will feel  like. At dewpoint the liquid will condense and evaporate  at the same time. Below depoint    and condensation will happen.     Why is rising air crucial to cloud formation?  Most clouds form in RISING air. As temperature  decreases, relative humidity increases. Air eventually  rises high enough (cools enough) to become saturated  (RH = 100%). When air saturates, a cloud forms. As air  rises, it expands and cools. The amount of water vapor  in the air does not change as the air rises.     What mechanisms can force air to rise?  1.) Orographic lift (air is forced to rise over a  mountainous barrier),    2.) Frontal lift/wedging (where warmer, less dense air is  forced over cooler, denser air along a front)   3.) Convergence (a pileup of horizontal air flow  resulting in an upward flow),    4.) Convective lift (unequal surface heating causes  localized pockets of air to rise because of their  buoyancy)     How much liquid water typically results from  melting a foot of snow?  1 inch     What environmental factors are required to  support sleet and freezing rain?  Sleet: Raindrops that fall into a deep layer of cold air  and refreeze into ice pellets. Thin above freezing layer  of air aloft; deep below freezing layer on surface   Freezing Rain: falling supercooled raindrops. Deep  above freezing layer of air aloft; thin below freezing  layer near surface    How do you read a station model?                              LECTURE 9  What is a constant pressure surface?  a surface in the atmosphere where the pressure is  equal everywhere along that surface. For example, the  100 millibar (mb) surface is the surface in the  atmosphere where the pressure at every point along  that surface is 100 mb.   How are low and high heights related to  temperatures below that pressure surface?  High heights are indicative of warm air below that  pressure level   Low heights are indicative of cold air below that  pressure level     How do you identify ridges and troughs on an  upper­air map?  Trough ­ Valley; low heights (pressures) elongated area  of relatively low pressure. Pressure decreases as it  elongates   Ridge ­ High heights (pressures) elongated area of  relatively high pressure. Pressure increases as it  elongates   Do NOT just look at shape of contour lines ­ look at  values!!!     What is the pressure gradient force? In what  direction does it act?  Air molecules want to flow from where there is greater  pressure to where there is less pressure. Acts  perpendicular to isobars (or height contours). TOWARD  LOW PRESSURES. Tightly packed isobars ­ Strong  pressure gradient   Big change over small distance   Widely spaced isobars ­ Weak pressure gradient   Small change over big distance     What is the relationship between the pressure  gradient force and wind speed?  Stronger PGF = stronger wind speeds     What is the Coriolis force? In what direction  relative to the flow does it act in the Northern  Hemisphere?  Apparent force due to rotation of the earth toward the  right in the northern hemisphere, towards the left in the  southern hemisphere     How does the Coriolis force depend on wind  speed?  I think stronger coriolis force = weaker winds? bc it  opposes the pgf     Does the Coriolis force influence small­scale  flows such as flushing toilets? Why or why not?  No; only where wind blows over vast regions is the  force in effect   LECTURE 10  How do you determine the upper­level winds  given height contours?  they blow parallel to the height contours or isobars     How do you determine the pressure gradient and  Coriolis forces from height contours on an  upper­level map?  PGF acts perpendicular to height lines; towards low  heights   Coriolis force acts perpendicular and to the right of the  wind direction (opposite of PGF)     What is the geostrophic wind?  PGF and Coriolis forces are equal and opposite;  moving parallel to height contours     What is gradient wind balance? When does it  apply?  Curved flow aloft; applies when imbalance of PGF and  Coriolis force    Lows: PGF > Coriolis   Highs: Coriolis > PGF   Net force inward toward center of circle, says wind  speed will be faster around highs and slower around  lows     How does the wind aloft around highs (ridges)  and lows (troughs) compare to the geostrophic?  wind?  High: PGF directed outward from center of high,  Coriolis force directed to right of winds (opposite PGF  and greater than PGF), net flow inward towards center  of high   Low: PGF directed inward towards center of low and  greater than Coriolis, Coriolis toward right of winds;  outward net flow inward towards center of low     What is a cyclone? An anticyclone?  Cyclone is a low pressure system   NH: Flow counter­clockwise   SH: Flow clockwise     Anticyclone is high pressure systems   NH: Flow clockwise   SH: Flow counter­clockwise     What force is important at the surface that is not  important aloft?  Friction     What is friction? What does it do?  Opposes motion, slowing winds and weakening Coriolis  force   Disrupts force balances seen with upper level flow     How do you determine the surface winds from  isobars on a surface map?  Opposes motion, slowing winds and weakening Coriolis  force   Disrupts force balances seen with upper level flow   LECTURE 11  What is an air mass?  A large body of air with similar temperature and  moisture concentrations in the horizontal     What is the center of an air mass?  Centers of air masses are surface high pressure  systems     How are air masses classified?  Classified based on moisture and temperature   Two­letter classification   First letter refers to moisture, second letter refers to  temperature     Where are different air masses typically found  with respect to a mid­latitude cyclone?  CP: top left   CT: bottom left   MP: top right   MT: bottom right     What is a front?  boundaries between air masses     How are fronts represented on weather maps?  triangles and semi­circles that point in the direction the  front is moving     How are fronts identified from wind direction?  By the wind direction (relative to the front) in COLD AIR   Cold front: winds in cold air blow towards front   Stationary front: winds in cold air blow parallel to front   Warm front: winds in cold air blow away from front     What are cold fronts and how do they influence  the weather?  Cold air is advancing; have steep vertical slope; cold air  is more dense and lifts the less dense air   Precipitation is brief, intense, thunderstorms and  showers   As front passes, temp and dewpoint decrease   Winds shift from S or SW to N, NW or W   Cold fronts extend southward or westward from low  pressure     What are warm fronts and how do they influence  the weather?  Warm air advancing, cold air retreating; winds in cold  air blow away from front   Less dense warm air gradually overruns more dense  cold air   Gradual vertical slope   Precipitation widespread mainly North of front, intensity  is light to moderate, mixture of precipitation, snow/ice in  winter   Temperature and dewpoint increase; wind shift from E  or S to SW   Extends southward or eastward from low pressure;  (Cold to warm) snow, sleet, freezing rain, rain     What are stationary fronts?  Do not move, winds in cold air move parallel to the front  (generally easterly) mixed precipitation often north of  front in winter     How do occluded fronts influence the weather?  Widespread rain or snow; temperature may rise/drop  but remain cold; wind shift from E/NE to N/NW/W     How do occluded fronts form?  As low pressure system strengthens, wraps cold air  around itself   When cold front "catches up" to the warm front, warm  air is forced aloft (less dense) always connect low  w/another low or a low w/its warm and cold fronts     What are drylines and how do they influence the  weather?  Separate mT air from cT air found in KS/OK/TX during  spring; can trigger severe thunderstorms     How do you find fronts given a surface weather  map?  Temperature gradient; large change in temperature  w/distance; tightly packed isotherms   Dewpoint gradient: tightly packed isodrosotherms, wind  shift; trough of low pressure at the surface lines of  clouds or precipitation     What is the warm sector?  Region south of warm front and ahead of cold front is  called warm sector   Temperatures are warm; within warm air mass     What is the triple point?  intersection of cold, warm and occluded fronts     What is overrunning and where is it found?  warm fronts; an air mass in motion aloft above another  air mass of greater density at the surface   LECTURE 12  What is a mid­latitude cyclone?  area of low pressure. Also called extratropical cyclone     What do mid­latitude cyclones look like on  satellite imagery?  comma shaped clouds     Where is warm air and cold air found with respect  to a surface low?  bring cold air southward and warm air northward     How do mid­latitude cyclones influence the  weather?  Thunderstorms, tornadoes, blizzards, ice storms,  widespread snow and rain, warm and cold fronts     Where (with respect to a mid­latitude cyclone and  its fronts) are ice storms most likely?  above the warm front between rain and snow     What is a blizzard?  Visibility less than 1/4 mile because of snow   Winds greater than 35 mph for 3 or more hours     Where are blizzards most likely with respect to a  mid­latitude cyclone?  NW of low pressure system between snow   Left of the cold front     What is a Nor'Easter?  An intense mid­latitude cyclone that tracks along the  northeastern coast of the U.S.; produce heavy rain,  wind, snow   Cause most economic damage     Where are thunderstorms most likely with respect  to a mid­latitude cyclone and its fronts?  along the cold fronts   LECTURE 13  What is the jet stream? Where is it found?  River of fast moving air in the upper atmosphere, near  tropopause, moves parallel to height contours     What is convergence? Divergence?  Divergence: sinking air that goes clockwise and  outward around a high; prevents formation of clouds    Convergence: rising air that goes counterclockwise and  inward around a low; forms clouds   LECTURE 14   How do surface lows and highs influence  low­level convergence and divergence?  Low: divergence along pressures fall, air converges  into low pressure systems at the surface   High: convergence aloft causes surface pressures to  rise, air diverges into high pressure systems at the  surface     How do convergence and divergence influence  surface pressure?  Convergence: surface pressure rises   Divergence: surface pressure decreases         What is hydrostatic balance?  Strong upward PGF balanced by gravity, doesn't apply  to thunderstorms or tornadoes     Why is vertical motion important?  Faster rising air = more interesting weather     How do convergence and divergence strengthen  and weaken surface lows and highs?  Divergence: decreases surface pressure by losing  molecules (low gets lower, high gets lower)   Convergence: increases surface pressure by gaining  molecules (low gets higher, high gets higher)     Where are convergence and divergence found  with respect to upper­level troughs and ridges?  EAST (downstream) of troughs in jet stream     Where are surface lows found with respect to  upper­level troughs?  EAST (downstream) of the upper­air trough axis   How are strengthening and weakening defined  with respect to both highs and lows?  Strengthen low: pressure drops   Weakening low: pressure rises   Strengthen high: pressure rises   Weaken high: pressure drops       How do surface lows move with respect to warm  fronts?  Cold front is to the South and warm fronts are to the E;  low will move parallel to, but just N of its warm front     What is cyclogenesis? In what regions is it most  likely?  Development or strengthening of mid­latitude cyclone;  east of mountain ranges and along temperature  gradients (coastlines, stationary fronts)   Upper­level divergence required     How does an upper­level trough intensify a  surface cyclone?  Upper level trough of low pressure must be located  behind, or to the west, of the surface low     How does a surface cyclone intensify an  upper­level trough?  Height falls within the upper­level trough     What is the basic mid­latitude cyclone life cycle?  Frontal wave (development), open wave (gets  stronger), mature (strongest), occlusion (weakens),  cut­off cyclone (dissipates)     Why do cyclones begin to dissipate? (Two  reasons)  Upper­level trough moves faster than surface low  because of stronger winds aloft   Max divergence now east of low   When the cyclone occludes, the upper level trough  catches up to the surface low and eliminates upper  level divergence at the center of the surface low; the  inward air flow at the surface low causes pressure to  rise at the center of the low; the low slowly weakens  and the cyclone dissipates     What force causes cyclones to dissipate?  Friction; when the rate of convergence at the surface is  greater than the rate of divergence aloft, so surface  pressure increases and will eventually cause the low to  dissipate   LECTURE 15  How you can issue a weather forecast based on  the motion of fronts? On the cyclone model?  You can assume weather will continue to move,  unchanged, in the direction they're moving     How are computers used to forecast the weather?  Computers use thousands of CPU's to solve equations  that are too long and complicated to ever be done by  hand     What is a model grid and grid resolution?  A model grid is a 3D grid of points that show the  weather at those points; at each of these points, the  model solves atmospheric equations to create a  forecast; resolution is the spacing of each of the grid  points; a smaller spacing does not make models more  accurate, but let's smaller scale features be seen     How do upper­level troughs and ridges influence  the weather?  Upper level troughs influence many surface weather  features, including the format and movement of surface  and low pressure areas and the location of clouds and  precipitation; precipitation tends to fall to the E of the  trough axis and drier air tends to prevail W of the  trough; air sinks on the W side of the troughs, which  inhibit clouds and precipitation; upper level ridges also  have a great impact on the surface weather, depending  on their strength and how fast they move, they can  bring record summer heat and air pollution to an area  for several days; a ridge is an elongated area of high  atmospheric pressure; they occur both at the earth's  surface and at higher altitudes; sunny dry days to the E  of the ridges and wet weather on the W side; air sinks  on the E side of the ridge, inhibiting clouds and  precipitation, whereas air rises on the W side, which  can lead to formation of clouds and precipitation     How do surface high and low pressure systems  influence the weather?  High pressure systems are generally associated with  fair, sunny weather; high pressure is an area of sinking  air and tends to dry out as it sinks leaving sunny skies   Low pressure areas are generally cloud/rainy areas;  where strong areas of low pressure bring out our  stormiest weather because it's an area of rising air, and  as air rises, it condenses into clouds and rain; air  moves from higher pressure to lower pressure so if you  have a high and a low nearby, it can be windy as air  rushes between the two     What are some sources of uncertainty in weather  forecasts?  Weather forecasts can always vary, due to the weather  being predicted through statistical means and smaller  scale weather phenomenon that is very difficult to  predict, which will fall under the heading of chaos     How is a television weather forecast generated?  A TV weather forecast is generated upon a green street  that a forecaster stands in front of     What is the difference between a watch and a  warning?  Watch = a certain type of hazardous weather is  possible (nothing has actually been sighted yet)   Warning = hazardous weather is occurring (observed or  detected by radar)   LECTURE 16  What is latitude?  measure of how far north or south you are on the earth     What drives the general circulation of the  atmosphere?  uneven solar heating of the earth     At what latitudes is rising air generally found?  Sinking air?  50­60°,    30°     How does the general circulation influence global  precipitation patterns?  Most precipitation falls near equator and polar front   Least precipitation falls in Subtropics and polar regions     How does the general circulation influence the  location of deserts and jungles around the  world?  Tropical rainforests predominantly found near 0° owing  to ascent near equator   Also see temperate rainforests near 50/60°N/S owing  to enhanced precipitation. Deserts predominantly found  near 30°N/S owing to sinking air at these latitudes   Antarctica also desert like (little precipitation); however,  it is very cold!     What is a jet stream? Where are jet streams  found? What causes them to form?  swiftly flowing air currents typically found near  tropopause     How are temperature gradients related to jet  streams?  Jet streams are found above temperature gradients    


Buy Material

Are you sure you want to buy this material for

50 Karma

Buy Material

BOOM! Enjoy Your Free Notes!

We've added these Notes to your profile, click here to view them now.


You're already Subscribed!

Looks like you've already subscribed to StudySoup, you won't need to purchase another subscription to get this material. To access this material simply click 'View Full Document'

Why people love StudySoup

Bentley McCaw University of Florida

"I was shooting for a perfect 4.0 GPA this semester. Having StudySoup as a study aid was critical to helping me achieve my goal...and I nailed it!"

Anthony Lee UC Santa Barbara

"I bought an awesome study guide, which helped me get an A in my Math 34B class this quarter!"

Steve Martinelli UC Los Angeles

"There's no way I would have passed my Organic Chemistry class this semester without the notes and study guides I got from StudySoup."


"Their 'Elite Notetakers' are making over $1,200/month in sales by creating high quality content that helps their classmates in a time of need."

Become an Elite Notetaker and start selling your notes online!

Refund Policy


All subscriptions to StudySoup are paid in full at the time of subscribing. To change your credit card information or to cancel your subscription, go to "Edit Settings". All credit card information will be available there. If you should decide to cancel your subscription, it will continue to be valid until the next payment period, as all payments for the current period were made in advance. For special circumstances, please email


StudySoup has more than 1 million course-specific study resources to help students study smarter. If you’re having trouble finding what you’re looking for, our customer support team can help you find what you need! Feel free to contact them here:

Recurring Subscriptions: If you have canceled your recurring subscription on the day of renewal and have not downloaded any documents, you may request a refund by submitting an email to

Satisfaction Guarantee: If you’re not satisfied with your subscription, you can contact us for further help. Contact must be made within 3 business days of your subscription purchase and your refund request will be subject for review.

Please Note: Refunds can never be provided more than 30 days after the initial purchase date regardless of your activity on the site.