气候是对天气的长期统计描述，包括平均状况、季节性规律、变率和极端情况。通常用温度、降水、湿度、风及其他环境测量指标来描述气候。天气关注特定时间和地点的状况，而气候描述这些状况在更长时期内的分布，通常跨越数十年或更久。从更广泛的意义上说，气候涵盖了地球系统中相互作用的各个组成部分的状态，而不仅仅是大气中的状况。(ipcc.ch)
描述与测量
气候描述借助统计学，刻画典型状况及其偏离程度。仅有年平均值并不足够：两个年平均温度相近的地方，冬季、夏季或雨季可能截然不同。变率和极端情况的度量有助于描述平均值无法体现的状况。因此，气候不仅包括各类事件的平均值，也包括其变化范围和发生频率。(ipcc.ch)
世界气象组织以连续30年的时段定义气候标准平均值，并每十年更新一次。1991—2020年就是这样的一个参考时段。标准平均值为比较观测结果提供了统一的依据，但并不意味着气候恒定不变。气候距平是相对于指定参考值的偏差，因此，对它的解读取决于所采用的基准。固定的历史基准可用于比较相继各个年代的气候状况。(wmo.int)
气候系统
气候系统由地球大气层、水圈、冰冻圈、陆地和生物，以及它们之间的相互作用组成。这些组成部分交换热量、水分和其他物质。海洋尤其重要，因为其巨大的热容量会减缓地表温度对地球能量收支变化的响应。因此，系统中不同部分的响应时间尺度各不相同。(ipcc.ch)
太阳提供了驱动气候的大部分能量。地球的能量收支取决于入射的太阳辐射、反射的太阳光和向外发射的热辐射。低纬度与高纬度之间受热不均，驱动了大气环流和海洋环流，从而重新分配能量。蒸发、对流、降水和水流将这种能量再分配与水循环联系起来。(science.nasa.gov)
温室效应源于某些大气气体对热红外辐射的吸收和发射。与其他条件相同但不存在温室效应的行星相比，自然存在的温室气体有助于维持较高的地表温度。云和具有反射性的地表也会影响能量收支：冰雪反射太阳光，而其覆盖范围的变化可能进一步增强最初的变暖或变冷。这类响应就是气候反馈的例子。(science.nasa.gov)
地理影响因素
纬度对气候有很大影响，因为太阳照射会随地球上的位置和季节而变化。海拔、盛行风、与大型水体的距离以及洋流，都会改变这一总体格局。由于水的升温和降温比陆地慢，沿海地区的温度变化幅度通常小于大陆内部。具体影响取决于环流和当地地理条件。(oceantoday.noaa.gov)
山会影响温度和降水。湿润空气上升时会冷却，并可能在迎风坡产生降水，使下风向地区较为干燥，形成雨影。海拔越高，温度通常越低，但局地大气状况也可能造成例外。这些因素使得相距不远的地方也可能出现差异鲜明的气候。(oceantoday.noaa.gov)
气候分类
柯本气候分类法主要依据温度和降水及其季节分布对气候进行分类。它分为热带、干旱、温带、大陆性和极地五大类，并进一步划分为更具体的气候类型。气候分类提供了一种简明的地区比较方式，无须逐一呈现各地完整的观测记录。(nesdis.noaa.gov)
热带气候全年温暖；干旱气候降水稀少；温带气候较为温和；大陆性气候的季节温差更明显；极地气候则终年寒冷。这些只是宽泛的类别，而非完整描述。当地海拔和地理环境可能造成与周边区域总体格局不同的气候状况。(nesdis.noaa.gov)
气候变率与长期变化
气候变率包括超出单个天气事件尺度的波动，这些波动源于系统内部的相互作用或外部影响。厄尔尼诺—南方涛动是一个重要例子：热带太平洋海温和大气环流的变化，会影响许多地区的季节和年际气候状况。它的暖位相、冷位相和中性位相会改变降水与温度的分布格局，但并不能解释所有区域性天气异常。(ipcc.ch)
气候变化指气候特征的持续性改变。自然影响因素包括火山喷发、太阳活动变化和地球轨道变化。人类活动则会改变大气成分和陆地表面。政府间气候变化专门委员会在2023年综合报告中得出结论：人类活动，主要是温室气体排放，毫无疑问地导致了全球变暖；报告评估认为，2011—2020年的全球地表温度比1850—1900年的平均值高约1.1°C。(ipcc.ch)
气候重建与模拟
古气候学研究广泛开展仪器观测之前的气候。研究人员利用保存在树木年轮、冰芯、珊瑚、花粉和沉积物中的间接证据。这些气候代用指标记录了不同的环境影响：树木生长可以反映水分或温度状况，而冰则保存了有关降水、大气成分和火山活动的信息。综合不同记录，可以将对气候的认识拓展到仪器观测时期之前。(ncei.noaa.gov)
气候模型以数学形式表示物理过程，模拟大气、海洋和陆地之间的相互作用。模型通过与观测结果对照来检验，并用于研究过去的气候状况和未来可能发生的变化。与针对特定天气事件的预报不同，长期气候预估是在对未来影响因素作出特定假设的条件下，描述统计意义上的结果。其不确定性来自内部变率、对过程表述的不完善，以及不同的未来排放路径。(climate.gov)