Foreword 8
Preface 9
1 Man-Made Global Warming – an overview 11
1.1 Introduction 11
1.2 Why do greenhouse gases cause global warming? 16
1.3 A simple picture of man-made global warming 18
1.4 The more complete picture 21
1.5 Conclusion 23
2 Drivers of the Climate 26
2.1 The difference between weather and climate 26
2.2 Overview of the climate 27
2.3 Heat energy transfer 32
2.4 The Sun 34
2.5 Warming of the Earth’s surface due to greenhouse gases. 37
2.6 Conclusion 41
3 The Atmosphere 44
3.1 Structure of the atmosphere 44
3.2 Variation of pressure with altitude 46
3.3 Variation of temperature with altitude in the troposphere – the lapse rate 48
3.4 The Stratosphere 49
3.5 The ozone layer 51
3.6 The atmospheric electric circuit 52
3.7 Conclusions 54
4 The Principles of Cloud Formation 57
4.1 Introduction 58
4.2 Constituents of clouds. 59
4.3 Surface Tension 61
4.4 Vapour pressure 62
4.5 The formation of cloud droplets from CCN 63
4.6 The effect of electric charge on the formation of water droplets 67
4.7 Cosmic rays and cloud formation. 69
4.8 The hypothesis that ionization affects cloud formation 72
4.9 Attempts to corroborate the hypothesised connection between
cosmic rays and the climate 72
4.10 Conclusions 75
Appendix 4.1 The pressure inside a curved surface due to surface tension 76
Appendix 4.2 Derivation of the Kelvin Formula 77
5 Energy circulation and monitoring 83
5.1 The seasons 84
5.2 Energy circulation 84
5.3 Coriolis acceleration 85
5.4 The wind direction 86
5.5 Atmospheric circulation 87
5.6 The circulation of the oceans 89
5.7 Monitoring of the oceans and atmosphere. 93
5.8 The rising sea level 96
6 Absorption of infra-red radiation 100
6.1 Atomic spectra 101
6.2 Molecular spectra 102
6.3 The broadening of spectral lines 104
6.4 Absorption of radiation 106
6.5 The absorbance of the atmosphere 110
6.6 Conclusions 110
Appendix A6.1 Semi-classical argument to justify equation 6.2 110
Appendix A6.2 Doppler broadening of spectral lines –
proof of equation 6.4 111
7 Climate Models 114
7.1 Introduction 114
7.2 Warming of the Earth’s surface by greenhouse gases. 114
7.3 The effect of increasing carbon dioxide levels – a simple picture 116
7.4 More complete models of the climate 122
7.5 Radiative Forcing (RF) 123
7.6 Conclusions 127
Appendix A7 Derivation of equation 7.2 128
8 Measurement of the average global temperature 133
8.1 Introduction 134
8.2 Determination of the average temperatures from measurements
on the Earth’s surface 135
8.3 Measurements from space 141
8.4 Comparison of satellite and surface measurements of the global
average temperature 143
Appendix A8 Basic statistics 147
9 History of the Earth and its climate 158
9.1 Introduction 159
9.2 Formation of the Solar System 159
9.3 The Early Earth 162
9.4 The Phanerozoic Eon starting about 540 million years ago 166
9.5 The last several million years 169
9.6 Conclusion 179
Appendix A9.1 Fourier Analysis 180
10 The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) 186
10.1 Introduction to the IPCC 186
10.2 Climate Forcings 187
10.3 Components of the scientific task 187
10.4 Climate Modelling 188
10.5 The ‘balancing-out process’ 189
10.6 The IPCC Review Process 190
10.7 The IPCC’s caution 191
10.8 The IPCC report AR5 191
10.9 Governmental Responses to the IPCC 193
11 Epilogue 197
Endnotes 202

NỘI DUNG
Lời nói đầu 8
Lời nói đầu 9
1 Sự nóng lên toàn cầu do con người tạo ra - tổng quan 11
1.1 Giới thiệu 11
1.2 Tại sao khí nhà kính gây ra sự nóng lên toàn cầu? 16
1.3 Một bức tranh đơn giản về sự nóng lên toàn cầu nhân tạo 18
1.4 Bức tranh đầy đủ hơn 21
1.5 Kết luận 23
2 Trình điều khiển khí hậu 26
2.1 Sự khác biệt giữa thời tiết và khí hậu 26
2.2 Tổng quan về khí hậu 27
2.3 Truyền năng lượng nhiệt 32
2.4 Mặt trời 34
2.5 Sự nóng lên của bề mặt Trái đất do khí nhà kính. 37
2.6 Kết luận 41
3 Khí quyển 44
3.1 Cấu trúc của khí quyển 44
3.2 Sự thay đổi áp suất với độ cao 46
3.3 Sự thay đổi nhiệt độ theo độ cao trong tầng đối lưu - tốc độ trôi đi 48
3.4 Địa tầng 49
3.5 Tầng ozone 51
3.6 Mạch điện khí quyển 52
3.7 Kết luận 54
4 Nguyên tắc hình thành đám mây 57
4.1 Giới thiệu 58
4.2 Thành phần của mây. 59
4.3 Sức căng bề mặt 61
4.4 Áp suất hơi 62
4.5 Sự hình thành các giọt mây từ CCN 63
4.6 Ảnh hưởng của điện tích đến sự hình thành các giọt nước 67
4.7 Tia vũ trụ và sự hình thành đám mây. 69
4.8 Giả thuyết cho rằng ion hóa ảnh hưởng đến sự hình thành đám mây 72
4.9 Nỗ lực chứng thực mối liên hệ được đưa ra giả thuyết giữa
tia vũ trụ và khí hậu 72
4.10 Kết luận 75
Phụ lục 4.1 Áp suất bên trong bề mặt cong do sức căng bề mặt 76
Phụ lục 4.2 Đạo hàm của Công thức Kelvin 77
5 Giám sát và lưu thông năng lượng 83
5.1 Các mùa 84
5.2 Lưu thông năng lượng 84
5.3 Gia tốc Coriolis 85
5.4 Hướng gió 86
5.5 Lưu thông khí quyển 87
5.6 Sự lưu thông của các đại dương 89
5.7 Giám sát các đại dương và bầu khí quyển. 93
5,8 Mực nước biển dâng 96
6 Hấp thụ bức xạ hồng ngoại 100
6.1 Phổ nguyên tử 101
6.2 Phổ phân tử 102
6.3 Sự mở rộng của các vạch quang phổ 104
6.4 Hấp thụ bức xạ 106
6.5 Độ hấp thụ của khí quyển 110
6.6 Kết luận 110
Phụ lục A6.1 Đối số bán cổ điển để biện minh cho phương trình 6.2 110
Phụ lục A6.2 Mở rộng Doppler của các vạch quang phổ -
chứng minh phương trình 6.4 111
7 mô hình khí hậu 114
7.1 Giới thiệu 114
7.2 Sự nóng lên của bề mặt Trái đất bằng khí nhà kính. 114
7.3 Hiệu quả của việc tăng mức độ carbon dioxide - một bức tranh đơn giản 116
7.4 Các mô hình hoàn chỉnh hơn về khí hậu 122
7.5 Buộc bức xạ (RF) 123
7.6 Kết luận 127
Phụ lục A7 Đạo hàm của phương trình 7.2 128
8 Đo nhiệt độ trung bình toàn cầu 133
8.1 Giới thiệu 134
8.2 Xác định nhiệt độ trung bình từ các phép đo
trên bề mặt Trái đất 135
8.3 Phép đo từ không gian 141
8.4 So sánh các phép đo vệ tinh và bề mặt của toàn cầu
nhiệt độ trung bình 143
Phụ lục A8 Thống kê cơ bản 147
9 Lịch sử Trái đất và khí hậu 158
9.1 Giới thiệu 159
9.2 Sự hình thành của hệ mặt trời 159
9.3 Trái đất sớm 162
9.4 Eon Phanerozoic bắt đầu khoảng 540 triệu năm trước 166
9,5 triệu năm qua 169
9.6 Kết luận 179
Phụ lục A9.1 Phân tích Fourier 180
10 Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) 186
10.1 Giới thiệu về IPCC 186
10.2 Cấm khí hậu 187
10.3 Thành phần của nhiệm vụ khoa học 187
10,4 Mô hình khí hậu 188
10.5 Quá trình ‘cân bằng ra 189
10.6 Quy trình đánh giá IPCC 190
10.7 Cảnh báo IPCC từ 191
10.8 Báo cáo IPCC AR5 191
10.9 Phản hồi của chính phủ đối với IPCC 193
11 Đoạn kết 197
Chú thích 202