Klimat reprezentuje średnie warunki atmosfery utrzymywane przez długi czas. Obejmuje to temperaturę, ciśnienie powietrza i skład atmosferyczny. Klimat wpływa na ekologię i krajobraz, ponieważ ma znaczący wpływ na opady.
Chociaż klimat i pogoda są ze sobą powiązane, są różne. Pogoda to warunki atmosferyczne w dowolnym momencie i przez kilka dni. Pogoda obejmuje wszystkie zjawiska atmosferyczne, w tym opady, wiatr, chmury i systemy sztormowe. Pogoda ciągle się zmienia w skali czasu od godzin do dni. Z drugiej strony klimat reprezentuje średnie warunki atmosfery na przestrzeni wieków do tysięcy, a nawet milionów lat.
Klimat jest różny na całej planecie, głównie ze względu na różnice w kącie padania promieni słonecznych na powierzchnię planety oraz rozkład wilgoci na całej planecie. Pięć głównych rodzajów reżimów klimatycznych obejmuje: klimat umiarkowany, kontynentalny, tropikalny, suchy i polarny.
Umiarkowane klimaty występują w południowo-wschodniej części Ameryki oraz w miejscach takich jak Basen Morza Śródziemnego i wschodnie Chiny. Klimat umiarkowany ma zwykle ciepłe, czasem gorące, lata i łagodne zimy.
Klimaty kontynentalne występują w miejscach takich jak północno-wschodnie Stany Zjednoczone i Rosja. Charakteryzują się gorącymi latami i mroźnymi zimami. Są powszechne w wewnętrznych regionach kontynentów. Zwykle są stosunkowo suche, a ich odległość od oceanu, która ma tendencję do umiarkowanych zmian temperatury, sprawia, że kontrasty między latem a zimą są ostrzejsze.
Klimaty tropikalne charakteryzują się ciepłymi temperaturami i wysokimi opadami. Występują zwykle wzdłuż równika w miejscach takich jak Afryka równikowa, południowo-wschodnia Azja i północna Ameryka Południowa.
Suche klimaty charakteryzują się wysokimi temperaturami, ale bardzo niskim poziomem opadów. Regiony o suchym klimacie obejmują Saharę w Afryce, amerykański południowy zachód i północno-zachodnie Chiny wokół basenu Tarim.
Klimaty polarne zazwyczaj zawierają bardzo niskie temperatury zarówno latem, jak i zimą. Śnieg i lód są często przez cały rok w regionach o tych klimatach. Klimaty polarne występują najczęściej w północnych i południowych regionach polarnych, odpowiednio Grenlandii i Antarktydzie.
Zmiany klimatu w przeszłości badane są przede wszystkim metodami takimi jak rdzenie lodowe i dendrochronologia. Na środkowych równinach Grenlandii roczne warstwy lodu gromadzą się z upływem czasu w jednakowym tempie ze względu na regularne opady śniegu. W miarę narastania tych rocznych warstw lód ulega zagęszczeniu, tworząc pęcherzyki powietrza, które są izolowane od reszty atmosfery. Ponieważ powietrze w bąbelkach jest izolowane, zawiera ten sam skład chemiczny atmosfery w momencie, gdy powietrze zostało uszczelnione z powodu zagęszczenia. Pozwala to poznać skład chemiczny starożytnej atmosfery, co pozwala przewidzieć naturę starożytnego klimatu.
Skład atmosfery jest ważny ze względu na to, jak wpływa on na klimat. Innym ważnym sposobem badania klimatu w przeszłości, szczególnie w suchych, umiarkowanych regionach, jest dendrochronologia. Przy użyciu dendrochronologii porównuje się pierścienie drzew z różnych drzew, aby stworzyć chronologię pór suchych i sezonów wegetacyjnych. W porze deszczowej słoje drzew będą grubsze, a w porze suchej będą cieńsze. Jeśli pierścienie drzew żywych drzew można dopasować do pierścieni starożytnych, martwych drzew, można stworzyć zapis rejestrujący poziom opadów sprzed tysięcy lat.
Większość naukowców badających zmiany klimatu bada współczesne zjawisko globalnego ocieplenia. W tym zjawisku średnia globalna temperatura stale rośnie z powodu wzrostu dwutlenku węgla w atmosferze, gazu znanego ze swojej zdolności do zatrzymywania ciepła.
Temperatura jest wielkością fizyczną. Na poziomie podstawowym temperatura jest związana z energią kinetyczną atomów i cząsteczek. Temperatura jest bardzo ważna w dziedzinach naukowych, w tym w chemii, fizyce, naukach o ziemi i medycynie.
Dwa najczęstsze w nauce sposoby pomiaru temperatury to skala Celsjusza i skala Kelvina. W skali Celsjusza 0 stopni to temperatura topnienia / krzepnięcia wody, a 100 stopni to temperatura wrzenia wody. W skali Kelvina 0 to zero absolutne, najniższa teoretycznie możliwa temperatura.
Temperatura jest ważnym aspektem fizycznym wszechświata, w związku z czym ma wpływ na nauki ścisłe. Zaraz po Wielkim Wybuchu wszechświat miał temperaturę około 1032 Kelvins. Gdy wszechświat się rozszerzył, ostatecznie ochłodził się do około 3 kelwinów, którymi jest dzisiaj. Temperatura dowolnego punktu we wszechświecie jest na ogół bardzo niska. Wyjątki od tej zasady obejmują gwiazdy, w których synteza jądrowa wytwarza energię wystarczającą do wyższych temperatur. Inne miejsca, które są wyspami wysokiej temperatury we wszechświecie, to atmosfery planetarne z gazami zatrzymującymi ciepło, takimi jak dwutlenek węgla.
Klimat i temperatura są związane z ciepłem. Zmiany średniej temperatury atmosferycznej zwykle powodują zmiany klimatu. Historyczny klimat i historyczne temperatury są również zwykle mierzone pośrednio.
Chociaż istnieją podobieństwa między klimatem i temperaturą, istnieją również znaczące różnice, które obejmują następujące.
Klimat reprezentuje średnie właściwości atmosfery w dłuższym okresie czasu. Obejmuje to między innymi zakres temperatur, opady i wiatr. Klimat może różnić się w zależności od regionu na planecie w zależności od lokalnego kąta nasłonecznienia i rozkładu wilgoci. Niektóre główne typy klimatu to klimat umiarkowany, kontynentalny, tropikalny, jałowy i polarny. Zmiany klimatu badane są przede wszystkim metodami takimi jak rdzenie lodowe i dendrochronologia. Temperatura jest wielkością fizyczną związaną z ruchem atomów i cząsteczek. Dwie główne skale pomiaru temperatury stosowane w nauce to Celsjusz i Kelvin. W stopniach Celsjusza 0 stopni to temperatura topnienia / krzepnięcia wody. W stopniach Kelvina 0 oznacza najzimniejszą teoretycznie możliwą temperaturę. Większość wszechświata ma około 3 kelwinów, a regiony o wyższej temperaturze we wszechświecie obejmują gwiazdy i atmosfery planetarne. Klimat i temperatura są podobne, ponieważ oba są związane z ciepłem i oba są ze sobą powiązane, ponieważ zmiany klimatu wystąpią w tym samym czasie, co zmiany średniej temperatury. Różnice obejmują fakt, że klimat jest przede wszystkim własnością atmosfery, podczas gdy temperatura jest własnością całego wszechświata. Ponadto temperatura jest przyczyną klimatu i zawsze jest zaangażowana w dyskusję na temat klimatu, podczas gdy dyskusja na temat temperatury nie zawsze obejmuje dyskusję na temat klimatu. Ponadto temperatura jest wielkością fizyczną, podczas gdy klimat jest jakościowym stanem fizycznym opisującym atmosferę.