Klimatologi er studiet af atmosfærens opførsel og ændringer i temperatur, tryk og andre atmosfæriske faktorer over en periode. Klimatologi er en gren af atmosfærisk videnskab, men undersøgelsen af klima kan relateres til ethvert andet aspekt af jordsystemet, herunder geosfæren (fast jord) og hydrosfæren (jordbaserede vandreserver), fordi klima påvirker hele Jordens overflade.
Vejret er alle atmosfæriske fænomener, herunder nedbør, vindhastighed og skydannelse. Vejret drives i sidste ende af forskelle i varme i atmosfæren. Energi fra solen er ikke jævnt fordelt over Jordens overflade, fordi Jorden er sfærisk. Som et resultat vil forskellige dele af overfladen blive ramt af lys med forskellig intensitet.
Det mest intense lys er lyset ved ækvator. På højere breddegrader rammer den samme mængde energi overfladen, men spredes ud over et større område, hvilket betyder, at der optages mindre energi pr. Enhedsareal. Dette skaber forskelle i varme over hele planeten. Denne ujævne fordeling af varmeenergi er det, der skaber de atmosfæriske forstyrrelser, som vi kalder vejr.
Vejret henviser til atmosfæriske fænomener til enhver tid og over tidsintervaller, der varer timer til dage. Klima omhandler atmosfæriske fænomener, når de ændrer sig over betydelige tidsperioder, der varer år til århundreder eller mere.
Klimatologer eller klimaforskere studerer to hovedområder i klimaet: paleoclimatology og historisk klimatologi.
Paleoklimatologi er studiet af klimatiske ændringer, der fandt sted i den arkæologiske og geologiske fortid. Dette inkluderer klimaændringer, der fandt sted i slutningen af Pleistocen og sneboldsjordbegivenhederne, der fandt sted under det pre-Cambrian, hvor det meste af planetens overflade kan have været indhyllet i isplader og gletsjere. Paleoklimatologi studeres ved hjælp af naturlige fænomener inklusive iskerner og træringe.
Iskerner tages fra de frosne sletter i Grønland og andre regioner med lignende miljøer, hvor det regelmæssige snefald skaber islag, der bevarer gasbobler, der kan fortælle forskere om den gamle atmosfære. Boblerne er isoleret fra den moderne atmosfære af komprimeret is, så de bevarer den kemiske sammensætning af den gamle atmosfære på tidspunktet for deres dannelse. Dette kan fortælle forskere, hvordan den kemiske sammensætning af atmosfæren har ændret sig med tiden, og hvordan klimaet ville være anderledes på grund af denne kemiske sammensætning.
De sæsonbestemte vækstringe i træerne kan være tykkere eller tyndere afhængig hovedsageligt af nedbørsmængden. En tørke vil resultere i tyndere ringe, mens en rigelig vækstsæson med rigeligt vand vil resultere i tykkere ringe. Ved at se på træringene af moderne træer og sammenligne dem med mere gamle træer er det muligt at konstruere en klimakronologi.
En anden betydelig indflydelse på klima er fænomenet Milankovitch-cyklusserne. Milankovitch-cyklusser involverer ændringer i formen af Jordens bane såvel som Jordens orientering med hensyn til solen og i hvilken grad den er vippet. Alle disse faktorer kan påvirke, hvor meget energi der absorberes af forskellige dele af Jordens overflade. De resulterende variationer i energi, der absorberes over hele planeten, påvirker klimaet væsentligt. Det er på denne måde, klimatologi også involverer begreber fra astronomi.
Undersøgelsen af historisk klimatologi henviser til studiet af klima i nyere menneskelig historie eller de sidste par tusinde år. Historiske klimatologer bruger også iskerner og træringe, men de fokuserer på nyere klimaændringer, hvoraf nogle kan bekræftes af historiske optegnelser og arkæologi.
Mange klimaforskere, der er specialiseret i nyere klimaændringer, studerer den globale opvarmning, som er den opadgående tendens i globale temperaturer, der først blev forudsagt i midten af det 20. århundrede og er blevet bekræftet siden da. Klimaforskere studerer også de primære drivkrafter for klimaforandringer generelt ved at sammenligne det moderne klima med tidligere klimatiske poster.
Meteorologi er studiet af vejr eller alle atmosfæriske processer inklusive temperatur, lufttryk og kemisk sammensætning. Meteorologi betragtes som en gren af atmosfærisk videnskab, der beskæftiger sig med vejrfænomener og vejrændringer over en kort tidsplan.
Meteorologi, som det forstås i Vesten, har begyndt, der går helt tilbage til klassisk antik. Aristoteles talte om teorier om vejr og atmosfæriske processer i 350 f.Kr. Moderne meteorologi begyndte for alvor i midten af det 20. århundrede, da teknologiske fremskridt gjorde det lettere at forudsige og forstå vejret.
De vigtigste værktøjer, der bruges af meteorologer, inkluderer traditionelle instrumenter såsom barometre og termometre. Fra det 18. århundrede blev skibe også brugt til at undersøge vejret. For nylig har meteorologer anvendt komplekse computerprogrammer til at modellere atmosfæriske fænomener.
Meteorologi og klimatologi er begge grene af atmosfærisk videnskab. De involverer begge undersøgelsen af atmosfæriske processer såsom lufttemperatur, lufttryk og atmosfærisk sammensætning. Meteorologi og klimatologi spiller også begge en vigtig rolle i menneskers liv.
Selvom der er mange ligheder mellem klimatologi og meteorologi, er der også vigtige forskelle.
Klimatologi er studiet af ændringer i atmosfæriske fænomener som temperatur, lufttryk og sammensætning over betydelige tidsperioder. Klimaforskere studerer primært tidligere klimaændringer enten i den fjerne geologiske fortid, i tilfælde af paleo-klimatologi eller nyere menneskelig historie, i tilfælde af historisk klimatologi. Brugte værktøjer inkluderer undersøgelser af iskerner og træringe. Meteorologi er studiet af atmosfæriske fænomener dagligt, der afspejler regelmæssige ændringer i atmosfærisk tryk og temperatur. Klimatologi og meteorologi er begge grene af atmosfærisk videnskab, men de adskiller sig hovedsageligt i tidsrammer. Klimatologi beskæftiger sig med langvarige ændringer, mens meteorologi beskæftiger sig med kortvarige ændringer i vejret, der varer timer til dage.