Klimatologie ist das Studium der Atmosphäre und der Wettermuster im Laufe der Zeit. Dieser Wissenschaftszweig konzentriert sich auf die Aufzeichnung und Analyse von Wettermustern in der ganzen Welt und das Verständnis der atmosphärischen Bedingungen, die sie verursachen. Sie wird manchmal mit der Meteorologie verwechselt, die sich mit dem Wetter und der Wettervorhersage befasst. Das Hauptaugenmerk der Klimatologie liegt jedoch auf den natürlichen und künstlichen Kräften, die langfristige Wettermuster beeinflussen. Wissenschaftler, die sich auf dieses Gebiet spezialisiert haben, werden Klimatologen genannt.
Die ersten Studien zum Klima lassen sich bis ins antike Griechenland zurückverfolgen, aber die Klimawissenschaft, wie sie heute bekannt ist, entstand erst mit dem Beginn des Industriezeitalters im 19. Die Wissenschaft der Klimatologie wuchs mit dem Interesse der Wissenschaftler am Verständnis der Wettermuster. In jüngster Zeit haben sich Klimatologen bei ihren Forschungen zunehmend auf die Veränderungen des Erdklimas seit dem Industriezeitalter konzentriert. Die Erde wird immer wärmer, da die menschliche Industrie expandiert und mehr Kohlenstoff in die Atmosphäre freigesetzt hat. Dieser Effekt, der als globale Erwärmung bezeichnet wird, ist ein besonders wichtiger Untersuchungsgegenstand für Klimaforscher. Durch die Untersuchung der globalen Erwärmung können Klimatologen die langfristigen Auswirkungen des vom Menschen verursachten Klimawandels besser verstehen und vorhersagen.
Klimatologen versuchen, drei Hauptaspekte des Klimas zu verstehen. Der erste Aspekt sind die Wettermuster, die die normalen Bedingungen in verschiedenen Regionen der Welt bestimmen. Zweitens versuchen Klimawissenschaftler, die Beziehung zwischen verschiedenen Aspekten des Wetters wie Temperatur und Sonneneinstrahlung zu verstehen. Der dritte Aspekt des Klimas, den Klimatologen untersuchen, ist die Art und Weise, wie sich das Wetter im Laufe der Zeit verändert. Die Ergebnisse dieser Art von Forschung haben gezeigt, dass sich menschliche Aktivitäten auf das allgemeine Klima der Erde auswirken, z. B. durch den Anstieg der globalen Temperaturen. Daher untersuchen Klimatologen auch die menschlichen Ursachen des Klimawandels; sie interessieren sich besonders für Aktivitäten, die Treibhausgase freisetzen, und deren Zusammenhang mit der globalen Erwärmung.
Außerdem befassen sich Klimatologen mit natürlichen Veränderungen der Luft- und Meeresströmungen wie El Niño und La Niña, die Phasen eines schwankenden Zyklus der Luft- und Meerestemperatur im Pazifik sind. Die Oszillation zwischen den warmen El-Niño- und den kalten La-Niña-Phasen beeinflusst das Klima auf der ganzen Welt. Diese Meeresströmungsmuster führen zu Veränderungen der normalen Differenz zwischen Luft- und Meerestemperaturen. Die Wissenschaftler berücksichtigen auch die Auswirkungen der Sonnenaktivität und der Schwankungen der Sonnenenergie auf das Klima im Laufe der Zeit. Einige natürliche Ereignisse können zur globalen Erwärmung beitragen, z. B. Vulkanausbrüche, bei denen große Mengen an Asche und anderen Stoffen in die Atmosphäre gelangen. Obwohl diese Ereignisse die Erde vor der Sonneneinstrahlung schützen, indem sie große Mengen an Treibhausgasen in die Atmosphäre freisetzen, tragen eben diese Treibhausgase zur globalen Erwärmung bei. Ein Großteil der von Klimaforschern untersuchten Klimaveränderungen ist jedoch auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen, insbesondere auf die Nutzung fossiler Brennstoffe durch den Menschen, die heute den größten Anteil an den Treibhausgasen in der Atmosphäre haben. Die Untersuchung der Auswirkungen dieser Gase ermöglicht es den Wissenschaftlern, nicht nur zu verstehen, wie sich das Klima der Erde infolge menschlicher Aktivitäten verändert hat, sondern auch, wie es sich weiter verändern könnte, wenn der Mensch weiterhin Treibhausgase in die Atmosphäre freisetzt.
