Klimatoloģija ir atmosfēras uzvedības un temperatūras, spiediena un citu atmosfēras faktoru izmaiņu izpēte noteiktā laika periodā. Klimatoloģija ir atmosfēras zinātnes nozare, taču klimata izpēti var saistīt ar visiem citiem zemes sistēmas aspektiem, ieskaitot ģeosfēru (cieto zemi) un hidrosfēru (sauszemes ūdens rezerves), jo klimats ietekmē visu Zemes virsmu.
Laika apstākļi ir visas atmosfēras parādības ieskaitot nokrišņus, vēja ātrumu un mākoņu veidošanos. Laika apstākļus galu galā nosaka siltuma atšķirības atmosfērā. Saules enerģija nav vienmērīgi sadalīta pa Zemes virsmu, jo Zeme ir sfēriska. Tā rezultātā dažādas virsmas daļas skars dažādas intensitātes gaisma.
Visintensīvākā gaisma ir gaisma pie ekvatora. Augstākos platuma grādos tāds pats enerģijas daudzums skar virsmu, bet tiek izplatīts lielākā platībā, tas nozīmē, ka mazāk enerģijas tiek absorbēta vienā laukuma vienībā. Tas rada siltuma atšķirības visā planētā. Šis nevienmērīgais siltumenerģijas sadalījums rada atmosfēras traucējumus, kurus mēs saucam par laika apstākļiem.
Laika apstākļi attiecas uz atmosfēras parādībām jebkurā laikā un laika intervālos, kas ilgst no stundām līdz dienām. Klimats attiecas uz atmosfēras parādībām, jo tās ievērojamā laika posmā mainās gadu gaitā līdz gadsimtiem vai ilgāk.
Klimatologi jeb klimata zinātnieki pēta divas galvenās klimata jomas: paleoklimatoloģiju un vēsturisko klimatoloģiju.
Paleoklimatoloģija ir klimatisko izmaiņu izpēte, kas notika arheoloģiskajā un ģeoloģiskajā pagātnē. Tas ietver klimata pārmaiņas, kas notika pleistocēna beigās, un sniega bumbas zemes notikumus, kas notika pirmskembrija laikā, kur lielāko daļu planētas virsmas, iespējams, bija pārņēmusi ledus sega un ledāji. Paleoklimatoloģija tiek pētīta, izmantojot dabas parādības, tostarp ledus serdeņus un koku gredzenus.
Ledus kodolus ņem no sasalušajiem Grenlandes līdzenumiem , un citi reģioni ar līdzīgu vidi, kur regulāra sniega nokrišana rada ledus slāņus, kas saglabā gāzes burbuļus, kas zinātniekiem var pastāstīt par seno atmosfēru. Burbuļus no mūsdienu atmosfēras izolē saspiests ledus, lai to veidošanās laikā tie saglabātu senās atmosfēras ķīmisko sastāvu. Tas zinātniekiem var pateikt, kā atmosfēras ķīmiskais sastāvs laika gaitā ir mainījies un kā klimats būtu atšķirīgs šī ķīmiskā sastāva dēļ.
Sezonas augšanas gredzeni kokos var būt biezāki vai plānāki, galvenokārt atkarībā no nokrišņu līmeņa. Sausums radīs plānākus gredzenus, savukārt bagātīga augšanas sezona ar bagātīgu ūdeni izraisīs biezākus gredzenus. Apskatot mūsdienu koku koku gredzenus un salīdzinot tos ar senākiem kokiem, ir iespējams izveidot klimata hronoloģiju.
Vēl viena būtiska ietekme uz klimatu ir Milankoviča ciklu parādība. Milankoviča cikli ietver izmaiņas Zemes orbītas formā, kā arī Zemes orientāciju attiecībā pret sauli un pakāpi, kādā tā ir sasvērta. Visi šie faktori var ietekmēt enerģijas daudzumu, ko absorbē dažādas Zemes virsmas daļas. Rezultātā uz planētas absorbētās enerģijas variācijas būtiski ietekmē klimatu. Tieši šādā veidā klimatoloģija ietver arī astronomijas jēdzienus.
Vēsturiskās klimatoloģijas pētījums attiecas uz klimata izpēti jaunākās cilvēces vēsturē vai pēdējos tūkstošos gadu. Vēsturiskie klimatologi izmanto arī ledus serdeņus un koku gredzenus, taču tie koncentrējas uz jaunākām klimata izmaiņām, no kurām dažas var apstiprināt vēsturiskie ieraksti un arheoloģija.
Daudzi klimata zinātnieki, kas specializējas nesenajās klimata pārmaiņās, pēta globālo sasilšanu, kas ir globālās temperatūras augšupejošā tendence, kas vispirms tika prognozēta 20. gadsimta vidū un ir apstiprināta kopš tā laika. Klimata zinātnieki arī pēta galvenos klimata pārmaiņu virzītājus kopumā, salīdzinot mūsdienu klimatu ar iepriekšējiem klimatiskajiem rādītājiem.
Meteoroloģija ir laika apstākļu vai visu atmosfēras procesu izpēte, ieskaitot temperatūru, gaisa spiedienu un ķīmisko sastāvu. Meteoroloģija tiek uzskatīta par atmosfēras zinātnes nozari, kas īsā laika posmā nodarbojas ar laika parādībām un laika apstākļu izmaiņām.
Meteoroloģijai, kā to saprot Rietumos, ir sākumi, kas sniedzas līdz klasiskajai senatnei. Aristotelis runāja par laika un atmosfēras procesu teorijām 350. gadā pirms mūsu ēras. Mūsdienu meteoroloģija nopietni sākās 20. gadsimta vidū, kad tehnoloģiju attīstība ļāva vieglāk prognozēt un saprast laika apstākļus.
Galvenie meteorologu izmantotie instrumenti ir tradicionālie instrumenti, piemēram, barometri un termometri. Sākot ar 18. gadsimtu, kuģi tika izmantoti arī laika apstākļu izpētei. Pavisam nesen meteorologi izmantoja sarežģītas datorprogrammas, lai modelētu atmosfēras parādības.
Meteoroloģija un klimatoloģija ir abas atmosfēras zinātnes nozares. Tie abi ietver tādu atmosfēras procesu izpēti kā gaisa temperatūra, gaisa spiediens un atmosfēras sastāvs. Meteoroloģijai un klimatoloģijai arī ir liela nozīme cilvēku dzīvē.
Lai gan klimatoloģijā un meteoroloģijā ir daudz līdzību, pastāv arī būtiskas atšķirības.
Klimatoloģija ir tādu atmosfēras parādību kā temperatūra, gaisa spiediens un sastāvs izmaiņu izpēte ievērojamā laika periodā. Klimata zinātnieki galvenokārt pēta pagātnes klimata pārmaiņas vai nu tālā ģeoloģiskā pagātnē, paleoklimatoloģijas gadījumā, vai cilvēces nesenā vēsture, ja vēsturiskā klimatoloģija. Izmantotie rīki ietver ledus serdeņu un koku gredzenu izpēti. Meteoroloģija ir ikdienas atmosfēras parādību izpēte, kas atspoguļo regulāras atmosfēras spiediena un temperatūras izmaiņas. Klimatoloģija un meteoroloģija ir abas atmosfēras zinātnes nozares, taču tās galvenokārt atšķiras laika grafikā. Klimatoloģija nodarbojas ar ilgtermiņa izmaiņām, savukārt meteoroloģija - ar īslaicīgām laika apstākļu izmaiņām, kas ilgst no stundām līdz dienām.
