Klimatologia to badanie zachowania atmosfery oraz zmian temperatury, ciśnienia i innych czynników atmosferycznych na przestrzeni czasu. Klimatologia jest gałęzią nauki o atmosferze, ale badania klimatu mogą być powiązane z każdym innym aspektem systemu ziemskiego, w tym z geosferą (ziemia stała) i hydrosferą (rezerwy wód lądowych), ponieważ klimat wpływa na całą powierzchnię Ziemi.
Pogoda to wszelkie zjawiska atmosferyczne, w tym opady atmosferyczne, prędkość wiatru i tworzenie się chmur. Pogoda jest ostatecznie napędzana różnicami ciepła w atmosferze. Energia słoneczna nie rozkłada się równomiernie na powierzchni Ziemi, ponieważ Ziemia jest sferyczna. W rezultacie różne części powierzchni zostaną uderzone przez światło o różnym natężeniu.
Najbardziej intensywnym światłem jest światło na równiku. Na wyższych szerokościach geograficznych ta sama ilość energii uderza w powierzchnię, ale jest rozłożona na większym obszarze, co oznacza, że mniej energii jest absorbowane na jednostkę powierzchni. To powoduje różnice temperatur na całej planecie. Ten nierównomierny rozkład energii cieplnej powoduje zaburzenia atmosferyczne, które nazywamy pogodą.
Pogoda odnosi się do zjawisk atmosferycznych w dowolnym czasie i odstępach czasu trwających od godzin do dni. Klimat radzi sobie ze zjawiskami atmosferycznymi, które zmieniają się w znacznych okresach czasu, trwających od lat do stuleci lub więcej.
Klimatolodzy lub klimatolodzy badają dwa główne obszary klimatu: paleoklimatologię i klimatologię historyczną.
Paleoklimatologia to badanie zmian klimatycznych zachodzących w przeszłości archeologicznej i geologicznej. Obejmuje to zmiany klimatu, które nastąpiły pod koniec plejstocenu, oraz zdarzenia związane z kulą śnieżną, które miały miejsce w okresie przedkambryjskim, gdzie większość powierzchni planety została pochłonięta przez pokrywy lodowe i lodowce. Paleoklimatologia jest badana przy użyciu zjawisk naturalnych, w tym rdzeni lodowych i słojów drzew.
Rdzenie lodowe są pobierane z zamarzniętych równin Grenlandii i innych regionów o podobnych środowiskach, gdzie regularne opady śniegu tworzą warstwy lodu, które chronią pęcherzyki gazu, które mogą powiedzieć naukowcom o starożytnej atmosferze. Pęcherzyki są izolowane od współczesnej atmosfery za pomocą sprasowanego lodu, dzięki czemu zachowują skład chemiczny starożytnej atmosfery w czasie ich powstawania. To może powiedzieć naukowcom, jak zmienił się skład chemiczny atmosfery z upływem czasu i jak zmieniłby się klimat z powodu tego składu chemicznego.
Sezonowe pierścienie wzrostu na drzewach mogą być grubsze lub cieńsze, w zależności głównie od poziomu opadów. Susza spowoduje cieńsze pierścienie, podczas gdy obfity sezon wegetacyjny z dużą ilością wody spowoduje grubsze pierścienie. Patrząc na pierścienie drzew współczesnych drzew i porównując je do drzew starodawnych, można skonstruować chronologię klimatu.
Innym znaczącym wpływem na klimat jest zjawisko cykli Milankovitcha. Cykle Milankovitcha obejmują zmiany kształtu orbity Ziemi, a także orientację Ziemi względem Słońca i stopnia, w jakim jest ona pochylona. Wszystkie te czynniki mogą wpływać na ilość energii pochłoniętej przez różne części powierzchni Ziemi. Wynikające z tego zmiany energii pochłoniętej na całej planecie znacząco wpływają na klimat. W ten sposób klimatologia obejmuje również pojęcia z astronomii.
Badanie klimatologii historycznej odnosi się do badania klimatu w najnowszej historii ludzkości lub w ciągu ostatnich kilku tysięcy lat. Historyczni klimatolodzy również używają rdzeni lodowych i pierścieni drzew, ale skupiają się na nowszych zmianach klimatu, z których niektóre mogą być potwierdzone przez zapisy historyczne i archeologię.
Wielu naukowców zajmujących się klimatem, specjalizujących się w niedawnych zmianach klimatu, bada globalne ocieplenie, które jest trendem wzrostowym temperatur globalnych, który został po raz pierwszy przewidziany w połowie XX wieku i od tego czasu został potwierdzony. Naukowcy zajmujący się klimatem badają również główne czynniki zmiany klimatu, porównując współczesny klimat z wcześniejszymi zapisami klimatycznymi.
Meteorologia to badanie pogody lub wszystkich procesów atmosferycznych, w tym temperatury, ciśnienia powietrza i składu chemicznego. Meteorologia jest uważana za gałąź nauki o atmosferze, która zajmuje się zjawiskami pogodowymi i zmianami pogody w krótkim okresie czasu.
Meteorologia, tak jak jest to rozumiane na Zachodzie, ma początki sięgające starożytnej starożytności. Arystoteles mówił o teoriach pogody i procesów atmosferycznych w 350 rpne Współczesna meteorologia rozpoczęła się na dobre w połowie XX wieku, kiedy postęp technologiczny ułatwił przewidywanie i zrozumienie pogody.
Głównymi narzędziami używanymi przez meteorologów są tradycyjne przyrządy, takie jak barometry i termometry. Od XVIII wieku statki były również wykorzystywane do badania pogody. Niedawno meteorolodzy wykorzystali złożone programy komputerowe do modelowania zjawisk atmosferycznych.
Meteorologia i klimatologia to gałęzie nauki o atmosferze. Oba obejmują badanie procesów atmosferycznych, takich jak temperatura powietrza, ciśnienie powietrza i skład atmosferyczny. Meteorologia i klimatologia również odgrywają ważną rolę w życiu ludzi.
Chociaż istnieje wiele podobieństw między klimatologią a meteorologią, istnieją również ważne różnice.
Klimatologia to badanie zmian zjawisk atmosferycznych, takich jak temperatura, ciśnienie powietrza i skład w znacznych okresach czasu. Klimatolodzy badają przede wszystkim przeszłe zmiany klimatu w odległej geologicznej przeszłości, w przypadku paleoklimatologii lub w najnowszej historii ludzkości, w przypadku klimatologii historycznej. Zastosowane narzędzia obejmują badania rdzeni lodowych i słojów drzew. Meteorologia to codzienne badanie zjawisk atmosferycznych, które odzwierciedlają regularne zmiany ciśnienia i temperatury atmosferycznej. Klimatologia i meteorologia są gałęziami nauki o atmosferze, ale różnią się głównie ramami czasowymi. Klimatologia zajmuje się długoterminowymi zmianami, podczas gdy meteorologia zajmuje się krótkoterminowymi zmianami pogody trwającymi od godzin do dni.