Климатологија је проучавање понашања атмосфере и промене температуре, притиска и других атмосферских чинилаца током одређеног временског периода. Климатологија је грана атмосферске науке, али проучавање климе може се односити на сваки други аспект земаљског система, укључујући геосферу (чврсту земљу) и хидросферу (копнене резерве воде), јер клима утиче на сву Земљину површину.
Време су све атмосферске појаве, укључујући падавине, брзину ветра и формирање облака. Време на крају потиче од разлике у топлоти у атмосфери. Енергија сунца није равномерно распоређена по Земљиној површини јер је Земља сферна. Као резултат, различити делови површине ће бити погођени светлошћу различитог интензитета.
Најинтензивнија светлост је светло на екватору. На већим ширинама иста количина енергије удари на површину, али се рашири на већу површину, што значи да се апсорбује мање енергије по јединици површине. Ово ствара разлике у топлоти широм планете. Та неравномерна расподела топлотне енергије је оно што ствара атмосферске поремећаје које називамо временским.
Време се односи на атмосферске појаве у било које време и током временских интервала који трају сатима до данима. Клима се бави атмосферским појавама јер се мењају током значајних временских периода који трају годинама до векова или више.
Климатолози или климатски научници проучавају два главна подручја климе: палеоклиматологију и историјску климатологију.
Палеоклиматологија је проучавање климатских промена које су се догодиле у археолошкој и геолошкој прошлости. То укључује климатске промене које су се догодиле на крају плеистоцена и снежне снежне догађаје који су се догодили током преткамбријског периода где је већи део површине планете могао бити захваћен леденим плохама и глечерима. Палеоклиматологија се проучава коришћењем природних појава, укључујући ледене језгре и прстенове на дрвећу.
Ледене језгре се узимају из залеђених равница Гренланда и других региона са сличним окружењем, где редовне снежне падавине стварају слојеве леда који чувају мехуриће гаса који научницима могу рећи о древној атмосфери. Мјехурићи су изолирани од модерне атмосфере збијеним ледом тако да очувају хемијски састав древне атмосфере у тренутку њиховог формирања. Ово научницима може рећи како се хемијски састав атмосфере мењао временом и како би клима била другачија због овог хемијског састава.
Сезонски прстенови раста на дрвећу могу бити дебљи или тањи, углавном у зависности од нивоа падавина. Суша ће резултирати тањим прстеновима док ће обилна сезона раста с обилном водом резултирати дебљим прстеновима. Гледајући дрвене прстенове модерног дрвећа и упоређујући их са старијим дрвећем, могуће је конструисати климатску хронологију.
Други значајан утицај на климу има феномен циклуса из Миланковича. Миланковичеви циклуси укључују промене у облику Земљине орбите као и оријентацији Земље у односу на Сунце и степен до кога се нагиње. Сви ови фактори могу утицати на то колико енергије апсорбују различити делови Земљине површине. Резултатне разлике у енергији апсорбиране широм планете значајно утичу на климу. На овај начин климатологија укључује и концепте из астрономије.
Студија историјске климатологије односи се на проучавање климе у новијој људској историји или у последњих неколико хиљада година. Историјски климатолози такође користе ледене језгре и прстенове на дрвећу, али они се фокусирају на новије климатске промене, од којих неке могу да поткрепе историјски записи и археологија.
Многи климатски научници специјализовани за недавне климатске промене проучавају глобално загревање, што је тренд раста глобалних температура који је први пут био предвиђен средином 20. века и од тада је потврђен. Климатици такође проучавају главне покретаче климатских промена уопште, упоређујући модерну климу са прошлим климатским рекордима.
Метеорологија је проучавање временских прилика или свих атмосферских процеса, укључујући температуру, ваздушни притисак и хемијски састав. Метеорологија се сматра границом атмосферске науке која се бави временским појавама и временским променама у кратком временском интервалу.
Метеорологија, како се на Западу разуме, има почетке који сежу све до класичне антике. Аристотел је говорио о теоријама времена и атмосферских процеса 350. године пре нове ере. Модерна метеорологија почела је озбиљно средином 20. века када је напредак технологије олакшао предвиђање и разумевање времена.
Главни алати које метеоролози користе су традиционални инструменти као што су барометри и термометри. Већ у 18. веку, бродови су коришћени и за проучавање временских прилика. У новије време метеоролози су користили сложене рачунарске програме за моделирање атмосферских појава.
Метеорологија и климатологија су обе гране науке о атмосфери. Обе обухватају проучавање атмосферских процеса, као што су температура ваздуха, притисак ваздуха и атмосферски састав. Метеорологија и климатологија такође играју важну улогу у животима људи.
Иако постоји много сличности између климатологије и метеорологије, постоје и значајне разлике.
Климатологија је проучавање промена атмосферских појава као што су температура, притисак ваздуха и састав током значајних временских периода. Климатици првенствено проучавају прошле климатске промене било у далекој геолошкој прошлости, у случају палео-климатологије, или у скоријој људској историји, у случају историјске климатологије. Коришћени алати укључују студије ледених језгара и прстенова дрвећа. Метеорологија је свакодневно проучавање атмосферских појава које одражавају редовне промене атмосферског притиска и температуре. Климатологија и метеорологија су обе гране науке о атмосфери, али се углавном разликују у временском оквиру. Климатологија се бави дугорочним променама, док се метеорологија бави краткорочним променама времена које трају сатима до данима.