Sự khác biệt giữa khí hậu học và khí tượng học

Khí hậu học là gì?

Khí hậu học là nghiên cứu về hành vi của khí quyển và những thay đổi về nhiệt độ, áp suất và các yếu tố khí quyển khác trong một khoảng thời gian. Khí hậu học là một nhánh của khoa học khí quyển, nhưng nghiên cứu về khí hậu có thể liên quan đến mọi khía cạnh khác của hệ thống trái đất bao gồm cả không gian địa lý (đất rắn) và thủy quyển (trữ lượng nước trên mặt đất) vì khí hậu ảnh hưởng đến tất cả bề mặt Trái đất.

Khí hậu và thời tiết

Thời tiết là tất cả các hiện tượng khí quyển bao gồm lượng mưa, tốc độ gió và sự hình thành của đám mây. Thời tiết cuối cùng được thúc đẩy bởi sự khác biệt về nhiệt trong khí quyển. Năng lượng từ mặt trời không phân bố đều trên bề mặt Trái đất vì Trái đất có dạng hình cầu. Do đó, các phần khác nhau của bề mặt sẽ bị ánh sáng có cường độ khác nhau đánh vào.

Ánh sáng mạnh nhất là ánh sáng ở xích đạo. Ở vĩ độ cao hơn, cùng một lượng năng lượng chạm vào bề mặt nhưng được trải ra trên một diện tích lớn hơn, có nghĩa là ít năng lượng được hấp thụ trên mỗi đơn vị diện tích. Điều này tạo ra sự khác biệt về nhiệt trên khắp hành tinh. Sự phân bố năng lượng nhiệt không đều này là thứ tạo ra sự xáo trộn trong khí quyển mà chúng ta gọi là thời tiết.

Thời tiết đề cập đến các hiện tượng khí quyển bất cứ lúc nào và theo các khoảng thời gian kéo dài hàng giờ đến nhiều ngày. Khí hậu liên quan đến các hiện tượng khí quyển khi chúng thay đổi qua các khoảng thời gian đáng kể kéo dài hàng năm đến nhiều thế kỷ trở lên.

Các lĩnh vực nghiên cứu chính

Các nhà khí hậu học, hay các nhà khoa học khí hậu, nghiên cứu hai lĩnh vực chính của khí hậu: cổ sinh vật học và khí hậu học lịch sử.

Cổ sinh vật học

Paleoclimatology là nghiên cứu về những thay đổi khí hậu diễn ra trong quá khứ khảo cổ và địa chất. Điều này bao gồm sự thay đổi khí hậu xảy ra vào cuối kỷ Pleistocene và các sự kiện trái đất tuyết diễn ra trong thời kỳ tiền Cambri, nơi phần lớn bề mặt hành tinh có thể bị nhấn chìm trong các tảng băng và sông băng. Paleoclimatology được nghiên cứu bằng cách sử dụng các hiện tượng tự nhiên bao gồm lõi băng và vòng cây.

Lõi băng

Các lõi băng được lấy từ vùng đồng bằng đông lạnh của Greenland và các khu vực khác có môi trường tương tự, nơi tuyết rơi thường xuyên tạo ra các lớp băng bảo tồn bong bóng khí có thể nói với các nhà khoa học về bầu khí quyển cổ đại. Các bong bóng được phân lập từ bầu khí quyển hiện đại bằng băng nén để chúng bảo tồn thành phần hóa học của khí quyển cổ đại tại thời điểm hình thành. Điều này có thể cho các nhà khoa học thấy thành phần hóa học của khí quyển đã thay đổi theo thời gian và khí hậu sẽ khác nhau như thế nào vì thành phần hóa học này.

Vân gỗ

Các vòng sinh trưởng theo mùa trong cây có thể dày hơn hoặc mỏng hơn tùy thuộc chủ yếu vào mức độ mưa. Hạn hán sẽ dẫn đến các vòng mỏng hơn trong khi một mùa sinh trưởng dồi dào với lượng nước dồi dào sẽ dẫn đến các vòng dày hơn. Bằng cách nhìn vào các vòng cây của các cây hiện đại và so sánh chúng với các cây cổ xưa hơn, có thể xây dựng một niên đại khí hậu.

Chu kỳ Milankovitch

Một ảnh hưởng đáng kể khác đến khí hậu là hiện tượng chu kỳ Milankovitch. Các chu kỳ Milankovitch liên quan đến những thay đổi về hình dạng quỹ đạo của Trái đất cũng như hướng của Trái đất đối với mặt trời và mức độ nghiêng của nó. Tất cả những yếu tố này có thể ảnh hưởng đến lượng năng lượng được hấp thụ bởi các phần khác nhau trên bề mặt Trái đất. Các biến thể kết quả trong năng lượng hấp thụ trên khắp hành tinh ảnh hưởng đáng kể đến khí hậu. Theo cách này, khí hậu học cũng liên quan đến các khái niệm từ thiên văn học.

Khí hậu lịch sử

Nghiên cứu về khí hậu học lịch sử đề cập đến nghiên cứu về khí hậu trong lịch sử loài người gần đây hơn hoặc vài nghìn năm qua. Các nhà khí hậu học lịch sử cũng sử dụng lõi băng và vòng cây, nhưng họ tập trung vào những thay đổi khí hậu gần đây, một số trong đó có thể được chứng thực bởi các ghi chép lịch sử và khảo cổ học.

Khí hậu thay đổi

Nhiều nhà khoa học khí hậu chuyên nghiên cứu về biến đổi khí hậu gần đây nghiên cứu sự nóng lên toàn cầu, đó là xu hướng tăng nhiệt độ toàn cầu được dự đoán đầu tiên vào giữa thế kỷ 20 và đã được xác nhận từ đó. Các nhà khoa học khí hậu cũng nghiên cứu các động lực chính của biến đổi khí hậu nói chung bằng cách so sánh khí hậu hiện đại với các ghi chép về khí hậu trong quá khứ.

Khí tượng học là gì?

Khí tượng học là nghiên cứu về thời tiết hoặc tất cả các quá trình khí quyển bao gồm nhiệt độ, áp suất không khí và thành phần hóa học. Khí tượng học được coi là một nhánh của khoa học khí quyển liên quan đến các hiện tượng thời tiết và thay đổi thời tiết trong một khoảng thời gian ngắn.

Nguồn gốc của khí tượng học

Khí tượng học, như được hiểu ở phương Tây, có những khởi đầu từ thời Cổ đại. Aristotle đã nói về các lý thuyết về thời tiết và quá trình khí quyển vào năm 350 trước Công nguyên. Khí tượng học hiện đại bắt đầu một cách nghiêm túc vào giữa thế kỷ 20 khi những tiến bộ trong công nghệ giúp cho việc dự đoán và hiểu thời tiết dễ dàng hơn.

Thời tiết được nghiên cứu như thế nào

Các công cụ chính được các nhà khí tượng học sử dụng bao gồm các dụng cụ truyền thống như áp kế và nhiệt kế. Bắt đầu từ thế kỷ 18, tàu cũng được sử dụng để nghiên cứu thời tiết. Gần đây, các nhà khí tượng học đã sử dụng các chương trình máy tính phức tạp để mô hình hóa các hiện tượng khí quyển.

Điểm tương đồng giữa khí hậu học và khí tượng học

Khí tượng học và khí hậu học là cả hai ngành khoa học khí quyển. Cả hai đều liên quan đến việc nghiên cứu các quá trình khí quyển như nhiệt độ không khí, áp suất không khí và thành phần khí quyển. Khí tượng và khí hậu cũng đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống của con người.

Sự khác biệt giữa khí hậu học và khí tượng học

Mặc dù có nhiều điểm tương đồng giữa khí hậu học và khí tượng học, nhưng cũng có những khác biệt quan trọng.

• Khí hậu học liên quan đến hành vi khí quyển dài hạn trong một khoảng thời gian đáng kể trong khi khí tượng học liên quan đến các hiện tượng khí quyển bất cứ lúc nào và trong khoảng thời gian ngắn kéo dài không quá vài ngày.
• Khí hậu học nghiên cứu các quá trình cũng liên quan đến các lĩnh vực như địa chất và thiên văn học ngoài khoa học khí quyển trong khi khí tượng học chủ yếu liên quan đến khí quyển.
• Khí hậu học chủ yếu liên quan đến quá khứ trong khi khí tượng học liên quan đến thời điểm hiện tại và những thay đổi ngắn hạn kéo dài hàng giờ đến hàng ngày.

Khí hậu học và Khí tượng học: Biểu đồ so sánh

Tóm tắt khí hậu học và khí tượng học

Khí hậu học là nghiên cứu về sự thay đổi của các hiện tượng khí quyển như nhiệt độ, áp suất không khí và thành phần trong các khoảng thời gian đáng kể. Các nhà khoa học khí hậu chủ yếu nghiên cứu những thay đổi khí hậu trong quá khứ hoặc trong quá khứ địa chất xa xôi, trong trường hợp khí hậu cổ đại, hoặc lịch sử loài người gần đây, trong trường hợp khí hậu lịch sử. Các công cụ được sử dụng bao gồm các nghiên cứu về lõi băng và vòng cây. Khí tượng học là nghiên cứu về các hiện tượng khí quyển trên cơ sở hàng ngày phản ánh những thay đổi thường xuyên về áp suất và nhiệt độ khí quyển. Khí hậu học và khí tượng học là cả hai nhánh của khoa học khí quyển, nhưng chúng khác nhau chủ yếu ở khung thời gian. Khí hậu học liên quan đến những thay đổi dài hạn trong khi khí tượng học liên quan đến những thay đổi ngắn hạn trong thời tiết kéo dài hàng giờ đến vài ngày.