Ilmasto
Ilmasto on jonkin alueen sää ja sen muutokset pitkän ajan kuluessa. Ilmasto on tilastollinen käsite, joka määritellään laskemalla erilaisia keskiarvoja ja hajontoja säähavainnoista. Ilmastoon vaikuttavat paikan leveyspiiri, korkeus ja etäisyys merestä sekä merivirrat. Fysikaalisesti tarkastellen ilmaston määrää ilmakehän kiertoliike. Ilmaston muodostavia säämuuttujia ovat muun muassa lämpötila, sademäärä, tuulen nopeus ja suunta sekä ilman suhteellinen kosteus.
Ilmastoa tutkiva tiede on klimatologia. Paleoklimatologia eli muinaisilmastotiede tutkii historiallisia ilmastoja.
Sää voi vaihdella vuorokauden- ja vuodenaikojan mukaan suurestikin samassa ilmastossa. Esimerkiksi aavikolla voi joskus sataa hyvinkin rankasti, ja kylmätalvisessa metsäilmastossa on talvella lauhoja päiviä. Ilmastotyypin kuvaama ”keskimääräinen sää” vallitsee useimmin keväisin ja syksyisin, mutta vaihtelut ovat suuria.
Ilmaston ja sään välistä rajaa ei ole määritelty tarkasti. Esimerkiksi tietyssä mielessä yksittäistä El Niño -ilmiötä voidaan pitää ilmastollisena ilmiönä, mutta toisaalta myös sääilmiönä.
Auringonvalon tulokulma on tärkeimpiä ilmastoon vaikuttavia tekijöitä. Matalilla leveysasteilla tropiikissa lähellä päiväntasaajaa Aurinko paistaa joka päivä korkealta, minkä johdosta ilmasto on kuuma ja vuodenaikojen väliset lämpötilaerot pieniä. Lähellä napoja Aurinko paistaa matalalta tai on talvisin kokonaan piilossa, mikä viilentää ilmastoa. Lauhkeilla alueilla päiväntasaajan ja napaseutujen välissä on tyypillisesti neljä vuodenaikaa.
Tuulet tuovat kosteutta maalle. Pasaatituulet kohtaavat tropiikissa ja aiheuttavat ukkosilmoja, kosteutta ja monsuuneja. Pasaatituulten pohjois- ja eteläpuolella noin 30. leveysasteen kohdalla on vain vähän tuulta, minkä johdosta valtameriltä ei tule mantereille paljon kosteutta. Lisäksi kuivaa ilmaa laskeutuu maanpinnalle lämmeten samalla. Tämän johdosta maapallon suurimmat aavikkoalueet sijaitsevat näillä leveysasteilla.
Vuoristot pakottavat tuulen nousemaan ylöspäin. Ilma viilenee kohotessaan, jolloin kosteus tiivistyy pilviksi ja sateiksi. Tuulen puolelle vuoria syntyy kostea ilmasto ja toisella puolelle kuiva.
Valtameret tuottavat kosteutta, joka synnyttää sademyrskyjä. Valtameret myös tasaavat rannikkoseutujen lämpötiloja.
Ilmastoluokat esitetään usein kosteuden ja lämpötilan määräämän kasvillisuustyypin mukaan. Tunnetuin ilmastoluokitus lienee Köppenin ilmastoluokitus. Muita käytössä olevia ilmastoluokituksia ovat esimerkiksi Thornthwaiten ilmastoluokitus, Rivas Martinezin ilmastoluokitus, Walterin ilmastoluokitus ja Strahlerin ilmastoluokitus. Monille luokitteluille tyypillisiä ilmastoluokkia ovat esimerkiksi sademetsäilmasto, aavikkoilmasto ja tundrailmasto.
Ilmastoa mitataan seuraavilla luvuilla:Voidaan myös mitata muun muassa seuraavia lukujaIlmasto muuttuu sekä pitkän että lyhyen ajan kuluessa eri syistä. Jaksollisesti esiintyvät jääkaudet aiheutuvat maan kiertoradan ja pyörimisakselin kallistuskulman vaihteluista. Vain 20 000 vuotta sitten viimeisen jääkauden kylmimpänä aikana maapallon keskilämpötila oli arviolta 6 astetta nykyistä alhaisempi. Dinosaurusten aikana noin 90 miljoonaa vuotta sitten maapallo sen sijaan oli hyvin lämmin eikä jäätiköitä juurikaan esiintynyt edes Etelänavan lähialueilla. Parhaillaan maapallolla eletään jälleen jäätiköitymisvaihetta. Koska hiilidioksidin korkea pitoisuus ilmakehässä lämmittää ilmastoa, ihmisten kasvihuonekaasupäästöjen seurauksena maapallo ei kuitenkaan ole viilenemässä.
Maapallon ilmaston hitaimmat muutokset ovat seurausta erilaisista geologisista muutoksista, kuten mannerten hitaasta liikkumisesta sekä vuoristojen synnystä ja häviämisestä. Mannerten liike muuttaa merivirtoja, millä on suuri vaikutus paikallisiin ilmastoihin. Jäähtymisen seurauksena kasvanut mannerjäätikkö jäähdyttää ilmastoa edelleen heijastamalla Auringon säteilyn takaisin taivaalle.
Lyhytkestoisia ilmastonmuutoksia aiheutuu Auringon säteilyn muutoksista ja esimerkiksi tulivuorenpurkauksista tai suurten meteoriittien törmäyksissä Maahan. Myös ilmastojärjestelmän eri osien luonnollinen vuorovaikutus aiheuttaa ilmaston muuttumista.