ภูมิอากาศ คือรูปแบบ สภาพอากาศระยะยาวในภูมิภาค โดยทั่วไปจะเฉลี่ยในช่วง 30 ปี^{[ 1 ] [ 2 ]} ในเชิงที่เข้มงวดกว่านั้น ภูมิ อากาศ คือค่าเฉลี่ยและความแปรปรวนของ ตัวแปร ทางอุตุนิยมวิทยา ในช่วงเวลาตั้งแต่หลายเดือนไป จนถึงหลายล้านปี ตัวแปรทางอุตุนิยมวิทยาที่วัดกันโดยทั่วไป ได้แก่อุณหภูมิความชื้นความดันบรรยากาศลมและปริมาณน้ำฝนในความหมายที่กว้างขึ้น ภูมิอากาศคือสถานะขององค์ประกอบต่างๆ ของระบบภูมิอากาศซึ่งรวมถึงบรรยากาศ อุทกภาคธารน้ำแข็งธรณีภาคและชีวภาคและปฏิสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบเหล่านั้น[ ^{1 ] ภูมิ}อากาศของสถานที่หนึ่งๆ ได้รับผลกระทบจากละติจูดลองจิจูดภูมิประเทศ ระดับความสูงการใช้ที่ดินและแหล่งน้ำใกล้เคียงและกระแสน้ำ^{[ 3 ]}

ภูมิอากาศสามารถจำแนกได้ตามตัวแปรเฉลี่ยและทั่วไป ซึ่งโดยทั่วไปคือ^{อุณหภูมิและปริมาณน้ำฝน ระบบการจำแนกภูมิอากาศที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือระบบการจำแนกภูมิอากาศแบบ Köppen ระบบ Thornthwaite [} 4 ] ซึ่งใช้มาตั้งแต่ปี 1948 ^{ได้รวม}การระเหยของน้ำเข้ากับข้อมูลอุณหภูมิและปริมาณน้ำฝนและใช้ในการศึกษาความหลากหลายทางชีวภาพและ ผลกระทบของ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศการจำแนกประเภทหลักในระบบการจำแนกภูมิอากาศของ Thornthwaite ได้แก่ ไมโครเทอร์มอล เมโซเทอร์มอล และเมกะเทอร์มอล^{[ 5 ]}สุดท้าย ระบบการจำแนก Bergeron และSpatial Synoptic Classificationมุ่งเน้นไปที่ต้นกำเนิดของมวลอากาศที่กำหนดภูมิอากาศของภูมิภาค

ธรณีวิทยาภูมิอากาศโบราณคือการศึกษาภูมิอากาศในยุคโบราณนักธรณีวิทยาภูมิอากาศโบราณพยายามอธิบายความแปรปรวนของภูมิอากาศในทุกส่วนของโลก ในช่วงเวลา ทางธรณีวิทยาใดๆโดยเริ่มตั้งแต่ยุคการก่อตัวของโลก^{[ 6 ]}เนื่องจากมีการสังเกตภูมิอากาศโดยตรงน้อยมากก่อนศตวรรษที่ 19 ภูมิอากาศโบราณจึงถูกอนุมานจากตัวแปรตัวแทนซึ่งรวมถึงหลักฐานที่ไม่ใช่สิ่งมีชีวิต เช่นตะกอนที่พบในพื้นทะเลสาบและแกนน้ำแข็งและ หลักฐาน ทางชีวภาพเช่นวงปีของต้นไม้และปะการังแบบจำลองภูมิอากาศเป็นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของภูมิอากาศในอดีต ปัจจุบัน และอนาคต การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ยาวนานและสั้นเนื่องจากปัจจัยต่างๆ ภาวะโลกร้อนในปัจจุบันถูกกล่าวถึงในแง่ของภาวะโลกร้อนซึ่งส่งผลให้เกิดการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตใหม่ ตัวอย่างเช่น ดังที่นักวิทยาศาสตร์ด้านภูมิอากาศLesley Ann Hughes ได้เขียนไว้ว่า: " การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเฉลี่ยรายปี3  °C [5 °F] สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงเส้นไอโซเทอร์มประมาณ 300–400 กม. [190–250 ไมล์]ในละติจูด (ในเขตภูมิอากาศอบอุ่น) หรือ500 ม. [1,600 ฟุต]ในระดับความสูง ดังนั้น คาดว่าสายพันธุ์ต่างๆ จะเคลื่อนตัวขึ้นไปในระดับความสูงหรือไปทางขั้วโลกในละติจูดเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของเขตภูมิอากาศ" ^{[ 7 ] [ 8 ]}       

ภูมิอากาศ ( จากภาษากรีกโบราณκλίμα ' ความเอียง' ) โดยทั่วไปหมายถึงสภาพอากาศโดยเฉลี่ยในช่วงระยะเวลานาน^{[ 9 ]}ระยะเวลาเฉลี่ยมาตรฐานคือ 30 ปี^{[ 10 ]}แต่สามารถใช้ระยะเวลาอื่นได้ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ ภูมิอากาศยังรวมถึงสถิติอื่นๆ นอกเหนือจากค่าเฉลี่ย เช่น ขนาดของการเปลี่ยนแปลงรายวันหรือรายปี คำจำกัดความในอภิธานศัพท์ ของคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) ปี 2001มีดังนี้:  

“โดยทั่วไปแล้ว สภาพภูมิอากาศในความหมายแคบๆ มักถูกนิยามว่าเป็น “สภาพอากาศโดยเฉลี่ย” หรือในความหมายที่เข้มงวดกว่า นั้น คือ คำอธิบายทางสถิติในแง่ของค่าเฉลี่ยและความแปรปรวนของปริมาณที่เกี่ยวข้องในช่วงเวลาตั้งแต่หลายเดือนไปจนถึงหลายพันหรือหลายล้านปี ช่วงเวลาคลาสสิกคือ 30 ปี ตามที่องค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (WMO) กำหนด ปริมาณเหล่านี้ส่วนใหญ่มักเป็นตัวแปรพื้นผิว เช่น อุณหภูมิ ปริมาณน้ำฝน และลม สภาพภูมิอากาศในความหมายที่กว้างกว่าคือสถานะ รวมถึงคำอธิบายทางสถิติของระบบภูมิอากาศ” ^{[ 11 ]}

องค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (WMO) อธิบาย " ค่าเฉลี่ยสภาพภูมิอากาศ " ว่าเป็น "จุดอ้างอิงที่นักภูมิอากาศวิทยา ใช้ ในการเปรียบเทียบแนวโน้มสภาพภูมิอากาศในปัจจุบันกับแนวโน้มในอดีตหรือสิ่งที่ถือว่าเป็นแบบทั่วไป ค่าเฉลี่ยสภาพภูมิอากาศถูกกำหนดให้เป็นค่าเฉลี่ยเลขคณิตขององค์ประกอบสภาพภูมิอากาศ (เช่น อุณหภูมิ) ในช่วงเวลา 30 ปี การใช้ช่วงเวลา 30 ปีนั้นยาวนานพอที่จะกรองความแปรปรวนระหว่างปีหรือความผิดปกติ เช่นปรากฏการณ์เอลนีโญ-ความผันผวนทางใต้แต่ก็สั้นพอที่จะแสดงแนวโน้มสภาพภูมิอากาศในระยะยาวได้" ^{[ 12 ]}

WMO มีต้นกำเนิดมาจากองค์การอุตุนิยมวิทยาระหว่างประเทศซึ่งได้จัดตั้งคณะกรรมการทางเทคนิคด้านภูมิอากาศวิทยาขึ้นในปี 1929 ใน การประชุม ที่เมืองวิสบาเดน ในปี 1934 คณะกรรมการทางเทคนิคได้กำหนดช่วงเวลาสามสิบปีตั้งแต่ปี 1901 ถึง 1930 เป็นกรอบเวลาอ้างอิงสำหรับค่าปกติมาตรฐานทางภูมิอากาศวิทยา ในปี 1982 WMO ตกลงที่จะปรับปรุงค่าปกติทางภูมิอากาศ และค่าปกติเหล่านี้ได้ดำเนินการเสร็จสมบูรณ์ในภายหลังโดยอาศัยข้อมูลภูมิอากาศตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม 1961 ถึง 31 ธันวาคม 1990 ^{[ 13 ]}ค่าปกติทางภูมิอากาศปี 1961–1990 ทำหน้าที่เป็นช่วงเวลาอ้างอิงพื้นฐาน ชุดข้อมูลสภาพภูมิอากาศปกติชุดต่อไปที่จะเผยแพร่โดย WMO คือตั้งแต่ปี 1991 ถึง 2020 ^{[ 14 ]}นอกจากการรวบรวมตัวแปรบรรยากาศทั่วไป (อุณหภูมิอากาศ ความดัน ปริมาณน้ำฝน และลม) แล้ว ยังมีการรวบรวมตัวแปรอื่นๆ เช่น ความชื้น ทัศนวิสัย ปริมาณเมฆ รังสีจากแสงอาทิตย์ อุณหภูมิของดิน อัตราการระเหยจากถาด วันที่มีฟ้าร้อง และวันที่มีลูกเห็บ เพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ^{[ 15 ]}

ความแตกต่างระหว่างภูมิอากาศและสภาพอากาศสามารถสรุปได้อย่างมีประโยชน์ด้วยวลีที่นิยมใช้กันว่า "ภูมิอากาศคือสิ่งที่คุณคาดหวัง สภาพอากาศคือสิ่งที่คุณได้รับ" ^{[ 16 ]}ใน ช่วงเวลา ทางประวัติศาสตร์มีตัวแปรคงที่เกือบ 100 ตัวที่กำหนดภูมิอากาศ ได้แก่ละติจูด ระดับความสูง สัดส่วนของพื้นดินต่อน้ำ และความใกล้ชิดกับมหาสมุทรและภูเขา ตัวแปรเหล่านี้เปลี่ยนแปลงเฉพาะในช่วงเวลาหลายล้านปีเนื่องจากกระบวนการต่างๆ เช่นการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกปัจจัยกำหนดภูมิอากาศอื่นๆ มีพลวัตมากกว่า เช่นการไหลเวียนของกระแสน้ำในมหาสมุทรทำให้เกิดภาวะโลกร้อนขึ้น 5  °C (9  °F) ในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือเมื่อเทียบกับแอ่งมหาสมุทรอื่นๆ^{[ 17 ]}กระแสน้ำในมหาสมุทรอื่นๆกระจายความร้อนระหว่างพื้นดินและน้ำในระดับภูมิภาคมากขึ้น ความหนาแน่นและประเภทของพืชพรรณที่ปกคลุมส่งผลต่อการดูดซับความร้อนจากแสงอาทิตย์^{[ 18 ]}การกักเก็บน้ำ และปริมาณน้ำฝนในระดับภูมิภาค การเปลี่ยนแปลงปริมาณของก๊าซเรือนกระจก ในบรรยากาศ (โดยเฉพาะคาร์บอนไดออกไซด์และมีเทน ) กำหนดปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่โลกกักเก็บไว้ ซึ่งนำไปสู่ภาวะโลกร้อนหรือภาวะโลกเย็น ตัวแปรที่กำหนดสภาพภูมิอากาศมีมากมายและการปฏิสัมพันธ์มีความซับซ้อน แต่โดยทั่วไปแล้วมีความเห็นพ้องกันว่าโครงร่างกว้างๆ เป็นที่เข้าใจกัน อย่างน้อยที่สุดก็ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยกำหนดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอดีต^{[ 19 ] [ 20 ]}

การจำแนกประเภทภูมิอากาศเป็นระบบที่จัดหมวดหมู่ภูมิอากาศของโลก การจำแนกประเภทภูมิอากาศอาจมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับ การจำแนกประเภท ชีวนิเวศเนื่องจากภูมิอากาศมีอิทธิพลอย่างมากต่อสิ่งมีชีวิตในภูมิภาค หนึ่งในระบบที่ใช้กันมากที่สุดคือ ระบบ การจำแนกประเภทภูมิอากาศของ Köppenซึ่งพัฒนาขึ้นครั้งแรกในปี 1899 ^{[ 21 ]}

มีหลายวิธีในการจำแนกภูมิอากาศออกเป็นกลุ่มที่คล้ายคลึงกัน เดิมทีภูมิอากาศถูกกำหนดขึ้นในสมัยกรีกโบราณเพื่ออธิบายสภาพอากาศโดยขึ้นอยู่กับละติจูดของสถานที่ วิธีการจำแนกภูมิอากาศสมัยใหม่สามารถแบ่งออกได้กว้างๆ เป็น วิธี การทางพันธุกรรมซึ่งเน้นที่สาเหตุของภูมิอากาศ และ วิธีการ เชิงประจักษ์ซึ่งเน้นที่ผลกระทบของภูมิอากาศ ตัวอย่างของการจำแนกทางพันธุกรรม ได้แก่ วิธีการที่อิงตามความถี่สัมพัทธ์ ของ มวลอากาศ ประเภท ต่างๆหรือสถานที่ภายใน ความแปรปรวน ของสภาพอากาศ ตัวอย่างของ การจำแนก เชิงประจักษ์ได้แก่เขตภูมิอากาศที่กำหนดโดยความทนทานของพืช [ ^{22 ]}การระเหยน้ำ^{[ 23 ]}หรือโดยทั่วไปแล้ว การจำแนกภูมิอากาศ ^แบบ Köppenซึ่งเดิมออกแบบมาเพื่อระบุภูมิอากาศที่เกี่ยวข้องกับชีวนิเวศ บาง ประเภท ข้อเสียทั่วไปของแผนการจำแนก เหล่านี้ คือ พวกมันสร้างขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างเขตที่กำหนด แทนที่จะเป็นการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปของคุณสมบัติภูมิอากาศที่พบได้ทั่วไปในธรรมชาติ

ความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศเป็นคำที่ใช้อธิบายการเปลี่ยนแปลงในสถานะเฉลี่ยและลักษณะอื่นๆ ของสภาพภูมิอากาศ (เช่น โอกาสหรือความเป็นไปได้ของสภาพอากาศสุดขั้วเป็นต้น) "ในทุกระดับเชิงพื้นที่และเวลา นอกเหนือจากเหตุการณ์สภาพอากาศแต่ละเหตุการณ์" ^{[ 27 ]}ความแปรปรวนบางส่วนดูเหมือนจะไม่ได้เกิดจากสาเหตุอย่างเป็นระบบและเกิดขึ้นในเวลาสุ่ม ความแปรปรวนดังกล่าวเรียกว่าความแปรปรวนแบบสุ่มหรือสัญญาณรบกวนในทางกลับกัน ความแปรปรวนตามช่วงเวลาเกิดขึ้นค่อนข้างสม่ำเสมอและในรูปแบบความแปรปรวนหรือรูปแบบสภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกัน^{[ 28 ]}

มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดระหว่างการแกว่งตัวของสภาพภูมิอากาศของโลกและปัจจัยทางดาราศาสตร์ ( การเปลี่ยนแปลงของจุดศูนย์กลางมวลการแปรผันของ ดวงอาทิตย์ ฟลักซ์รังสีคอสมิกการตอบสนองของค่าอัลเบโด ของเมฆ วัฏจักร Milankovic ) และรูปแบบการกระจายความร้อนระหว่างระบบภูมิอากาศมหาสมุทร-บรรยากาศ ในบางกรณี การแกว่งตัวตามธรรมชาติในปัจจุบัน ในอดีต และ ในอดีต ของสภาพภูมิอากาศอาจถูกบดบังด้วยการระเบิดของภูเขาไฟครั้งสำคัญเหตุการณ์การชนความผิดปกติในข้อมูลตัวแทนสภาพภูมิอากาศ กระบวนการ ป้อนกลับเชิงบวกหรือการปล่อย สารต่างๆ ของมนุษย์เช่นก๊าซเรือนกระจก^{[ 29 ]}

ตลอดหลายปีที่ผ่านมา คำจำกัดความของความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศและคำว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ที่เกี่ยวข้อง ได้เปลี่ยนไป ในขณะที่ปัจจุบันคำว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหมายถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในระยะยาวและมีสาเหตุมาจากมนุษย์ แต่ในช่วงทศวรรษที่ 1960 คำว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศถูกใช้สำหรับสิ่งที่เราอธิบายในปัจจุบันว่าเป็นความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศ นั่นคือ ความไม่สอดคล้องกันและความผิดปกติของสภาพภูมิอากาศ^{[ 28 ]}

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคือความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศโลกหรือภูมิภาคเมื่อเวลาผ่านไป^{[ 34 ]}ซึ่งสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงในความแปรปรวนหรือสถานะเฉลี่ยของบรรยากาศในช่วงเวลาตั้งแต่หลายทศวรรษไปจนถึงหลายล้านปี การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจเกิดจากกระบวนการภายในโลกแรงภายนอก (เช่น ความแปรปรวนของความเข้มของแสงแดด) หรือกิจกรรมของมนุษย์ ดังที่พบเมื่อเร็ว ๆ นี้^{[ 35 ] [ 36 ]} นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุ ว่าความ ไม่สมดุลของพลังงานโลก (EEI) เป็นตัวชี้วัดพื้นฐานของสถานะการเปลี่ยนแปลงระดับโลก^{[ 37 ]}

ในการใช้งานล่าสุด โดยเฉพาะในบริบทของนโยบายสิ่งแวดล้อมคำว่า "การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ" มักหมายถึงการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศในปัจจุบันเท่านั้น รวมถึงการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ พื้นผิวเฉลี่ย ที่เรียกว่าภาวะโลกร้อนในบางกรณี คำนี้ยังถูกใช้โดยสันนิษฐานว่าเกิดจากสาเหตุของมนุษย์ เช่น ใน อนุสัญญากรอบ สหประชาชาติว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (UNFCCC) UNFCCC ใช้คำว่า "ความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศ" สำหรับความแปรปรวนที่ไม่ได้เกิดจากมนุษย์^{[ 38 ]}

โลกเคยประสบกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นระยะๆ ในอดีต รวมถึงยุคน้ำแข็ง ครั้งใหญ่ 4 ครั้ง ซึ่งประกอบด้วยช่วงยุคน้ำแข็งที่มีสภาพอากาศหนาวเย็นกว่าปกติ คั่นด้วย ช่วงระหว่างยุค น้ำแข็งการสะสมของหิมะและน้ำแข็งในช่วงยุคน้ำแข็งจะเพิ่มค่าอัลเบโด ของพื้นผิว ทำให้สะท้อนพลังงานจากดวงอาทิตย์กลับสู่ห้วงอวกาศมากขึ้น และรักษาอุณหภูมิของชั้นบรรยากาศให้ต่ำลง การเพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจกเช่น จากกิจกรรมของภูเขาไฟสามารถเพิ่มอุณหภูมิโลกและทำให้เกิดช่วงระหว่างยุคน้ำแข็งได้ สาเหตุที่เสนอของการเกิดยุคน้ำแข็ง ได้แก่ ตำแหน่งของทวีปการเปลี่ยนแปลงในวงโคจรของโลก การเปลี่ยนแปลงของพลังงานแสงอาทิตย์ และภูเขาไฟ^{[ 39 ]}อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติเหล่านี้เกิดขึ้นในระยะเวลาที่ช้ากว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันที่เกิดจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากกิจกรรมของมนุษย์มาก^{[ 40 ]}

ตามรายงานของบริการการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโคเปอร์นิคัสของสหภาพยุโรป อุณหภูมิเฉลี่ยของอากาศทั่วโลกเพิ่มสูงขึ้นเกิน 1.5 องศาเซลเซียสในช่วงระหว่างเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2566 ถึงมกราคม พ.ศ. 2567 ^{[ 41 ]}

แบบจำลองสภาพภูมิอากาศใช้วิธีการเชิงปริมาณเพื่อจำลองปฏิสัมพันธ์และการถ่ายโอนพลังงานรังสีระหว่างชั้นบรรยากาศ^{[ 42 ]}มหาสมุทร พื้นผิวโลก และน้ำแข็งผ่านชุดสมการทางฟิสิกส์ แบบจำลองเหล่า นี้ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย ตั้งแต่การศึกษาพลวัตของระบบสภาพอากาศและภูมิอากาศไปจนถึงการคาดการณ์สภาพภูมิอากาศในอนาคต แบบจำลองสภาพภูมิอากาศทั้งหมดจะปรับสมดุล หรือเกือบจะสมดุล พลังงานที่เข้ามาในรูปของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าคลื่นสั้น (รวมถึงแสงที่มองเห็นได้) สู่โลก กับพลังงานที่ออกไปในรูปของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าคลื่นยาว (อินฟราเรด) จากโลก ความไม่สมดุลใดๆ จะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเฉลี่ยของโลก

แบบจำลองสภาพภูมิอากาศมีให้เลือกใช้ในความละเอียดที่แตกต่างกันตั้งแต่ >100  กม. ถึง 1  กม. ความละเอียดสูงในแบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลกต้องการทรัพยากรการคำนวณจำนวนมาก ดังนั้นจึงมีชุดข้อมูลระดับโลกเพียงไม่กี่ชุดเท่านั้น แบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลกสามารถลดขนาดแบบไดนามิกหรือทางสถิติเป็นแบบจำลองสภาพภูมิอากาศระดับภูมิภาคเพื่อวิเคราะห์ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในระดับท้องถิ่น ตัวอย่างเช่น ICON ^{[ 43 ]}หรือข้อมูลที่ลดขนาดแบบกลไก เช่น CHELSA (Climatologies at high resolution for the earth's land surface areas) ^{[ 44 ] [ 45 ]}

การประยุกต์ใช้แบบจำลองเหล่านี้ที่ได้รับการกล่าวถึงมากที่สุดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา คือการนำไปใช้เพื่อคาดการณ์ผลกระทบจากการเพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (ดูก๊าซเรือนกระจก ) แบบจำลองเหล่านี้ทำนายแนวโน้มอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยทั่วโลก ที่เพิ่มสูง ขึ้น โดยคาดการณ์ว่าอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเร็วที่สุดในละติจูดสูงของซีกโลกเหนือ

แบบจำลองอาจมีตั้งแต่แบบง่ายไปจนถึงแบบซับซ้อนมาก แบบจำลองการถ่ายเทความร้อนแบบแผ่รังสีอย่างง่ายจะถือว่าโลกเป็นจุดเดียวและพลังงานที่แผ่ออกไปโดยเฉลี่ย ซึ่งสามารถขยายในแนวตั้ง (เช่นในแบบจำลองการแผ่รังสี-การพาความร้อน) หรือในแนวนอนได้ สุดท้าย แบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลก ที่ซับซ้อนกว่า (แบบเชื่อมโยง) ของบรรยากาศ-มหาสมุทร- น้ำแข็งทะเล จะทำการแบ่งส่วนและแก้สมการทั้งหมดสำหรับการถ่ายเทมวลและพลังงานและการแลกเปลี่ยนรังสี^{[ 46 ]}

• Buchan, Alexander (1878). "ภูมิอากาศ"  . สารานุกรมบริแทนนิกา . เล่มที่ VI (  ฉบับที่ 9). หน้า1– 7. 
• Reumert, Johannes: "การแบ่งภูมิอากาศของ Vahls คำอธิบาย" ( Geografisk Tidsskrift , Band 48; 1946)
• การศึกษาภูมิอากาศบนดาวเคราะห์ต่างดาว: การจำแนกลักษณะบรรยากาศนอกระบบสุริยะของเรากำลังอยู่ในขอบเขตที่เอื้อมถึงแล้วเควิน เฮง กรกฎาคม-สิงหาคม 2012 วารสาร American Scientist

• พอร์ทัลบริการสภาพภูมิอากาศของ NOAA
• รายงานสถานการณ์สภาพภูมิอากาศของ NOAA
• พอร์ทัลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและภาวะโลกร้อนของ NASA
• โครงการพยากรณ์สภาพภูมิอากาศ
• ข้อมูลดัชนีและรูปแบบสภาพอากาศเก็บถาวรเมื่อวันที่ 19 พฤศจิกายน 2016 ที่Wayback Machine – อาร์กติก
• สภาพภูมิอากาศ: ข้อมูลและแผนภูมิสำหรับสถานที่ต่างๆ ทั่วโลกและในสหรัฐอเมริกา
• ศูนย์เผยแพร่ข้อมูลของ IPCC เก็บถาวรเมื่อวันที่ 19 พฤษภาคม 2016 ที่Wayback Machine – ข้อมูลสภาพภูมิอากาศและคำแนะนำในการใช้งาน
• HistoricalClimatology.com – สภาพภูมิอากาศในอดีต ปัจจุบัน และอนาคต – 2013
• Globalclimatemonitor – มีข้อมูลสภาพภูมิอากาศตั้งแต่ปี 1901
• ClimateCharts – แอปพลิเคชันบนเว็บสำหรับสร้างแผนภูมิสภาพอากาศจากข้อมูลปัจจุบันและข้อมูลในอดีต
• ฐานข้อมูลภัยพิบัติระหว่างประเทศ
• การประชุมด้านสภาพภูมิอากาศปารีส
• สภาพภูมิอากาศของประเทศต่างๆ เรียงตามลำดับตัวอักษร จาก Geographic.org