Ilmasto on säämallien mitta pitkällä aikavälillä, ja ilmaston luontaiset muutokset ovat sekä pitkän että lyhyen aikavälin muutoksia. Lyhyen aikavälin ilmastonmuutokset edustavat ajoittain tai ajoittaisia muutoksia, joita kutsutaan ilmaston vaihteluksi. Näitä lyhytaikaisia muutoksia voivat olla tulvat, kuivuus, lämpötilan muutokset tai värähtelevät sääolosuhteet, kuten El Niñon tai La Niñan vaikutukset. Yleisimmässä mielessä ilmaston vaihtelua ajatellaan ilmastotilastojen poikkeamina pitkän ajan kuluessa. Ilmastonmuutosten tarkka tunnistaminen ja ymmärtäminen on tärkeää niiden vaikutusten tunnistamiseksi ja ymmärtämiseksi ihmisille.
Termi “ilmasto” on termi, jota käytetään kuvaamaan maantieteellisen sijainnin sääolosuhteiden keskimääräistä yhdistelmää pitkällä aikavälillä. Tiedemiehet määrittävät maantieteellisen sijainnin ilmaston kokoamalla tilastoja pidemmältä ajalta, yleensä useita vuosikymmeniä tai pidempään. Tällaisiin tilastoihin sisältyy sääolosuhteisiin, kuten lämpötilaan, kosteuteen, sateeseen ja tuuleen, liittyvä arvo, vaihtelu ja todennäköisyydet.
Kun tutkijat tutkivat ilmastoa pitkällä aikavälillä, he havaitsevat usein epäjohdonmukaisuuksia säässä keskimääräiseen verrattuna. Esimerkiksi normaalisti kosteassa ilmastossa saattaa esiintyä kuivia aikoja tai jopa kuivuutta sääolosuhteiden muutoksen vuoksi. Vaikka nämä lyhyen aikavälin muutokset ovat luontaisia, ne eivät tarkoita, että ilmasto olisi muuttunut. Sen sijaan ne ovat vain poikkeama alueen tottuneesta ilmastosta. Tutkijat määrittelevät termin “ilmaston vaihtelu” tunnistaakseen tällaiset poikkeavuudet, jotka kestävät yleensä alle vuosikymmenen.
On monia syitä, miksi ilmasto poikkeaa normista. Yksi merkittävimmistä luonnollisista vaihteluista ilmastossa tapahtuu El Niñon eteläisen värähtelyn (ENSO) vuoksi. ENSO selittää Tyynenmeren vuorovaikutuksen ilmakehän kanssa luoden maailmanlaajuisia ilmastopoikkeamia. Muutaman vuoden välein valtameren pinnan lämpötilassa ja muissa meteorologisissa olosuhteissa tapahtuu muutoksia Tyynenmeren päiväntasaajan ympärillä. La Niñalle on ominaista kylmempi lämpötila, ja lämpimämpi lämpötila on El Niño -syklin tunnusmerkki. Eri lämpötilat aiheuttavat vaihteluita trooppisissa sademäärissä ja levottavat ilmastoa kaikkialla maailmassa.
Ilmastonmuutosten tutkimus on tiedemiehille tärkeä, koska se vaikuttaa ihmisiin. Jos tutkijat voivat tunnistaa kuvioita tai havaita ilmaston vaihtelusta johtuvan vaikutuksen säähän, ihmiset voivat yleensä sopeutua. Havainnollistamiseksi tiedemies on asettanut trooppiseen Tyynenmeren alueeseen havaintojärjestelmän, joka mahdollistaa El Niñon vaikutusten ennustamisen useita vuosia ennen kuin ne ilmenevät globaalissa ilmastossa. Nämä tiedot voivat auttaa laskemaan seuraavia olosuhteita, kuten voimakasta myrskyä tai kuivuusolosuhteita etukäteen.
Sitä vastoin, kun tutkijat eivät ymmärrä ilmaston vaihtelua, ihmiset yleensä kärsivät. Esimerkiksi 1930 -luvun Dustbowlin uskotaan johtuvan ilmaston vaihtelusta, joka liittyy Atlantin valtameren lämpimämpiin lämpötiloihin ja La Niñan vaikutuksiin Tyynellämerellä. Jos nämä vaikutukset olisivat olleet tiedossa etukäteen, ei vuosikymmeniä myöhemmin, tutkijat olisivat voineet varoittaa seurauksista.