La climatologia opera amb dades procedents de les observacions meteorològiques durant llargs períodes de temps (30-35 anys), de les quals extreu els valors mitjans i els valors extrems dels diferents elements, les oscil·lacions periòdiques i la freqüència o repetició dels fenòmens atmosfèrics; amb aquestes dades elabora mapes, gràfiques i diagrames que reflecteixin les condicions climàtiques d’un lloc determinat. La climatologia és en contacte amb la meteorologia i la geografia, però el factor geogràfic (localització en l’espai) n'és l’aspecte més important; es diferencia, però, de la meteorologia perquè estudia l’atmosfera només en l’àrea de contacte amb la superfície de la Terra, els fets normals que es repeteixen durant llargs períodes de temps i les relacions dels fenòmens atmosfèrics amb altres fets que es produeixen a la Terra. La climatologia és una ciència d’aparició recent, bé que tingui alguns precedents, puix que a l’antiguitat hom havia fet observacions sobre els fenòmens atmosfèrics i llur repercussió sobre els éssers vius; d’altra banda, la divisió de la Terra en zones de diferent temperatura sembla que ja era coneguda a la Grècia clàssica. Però fins a la segona meitat del s. XIX no esdevingué una ciència rigorosa, a causa, en part, de la manca d’observacions meteorològiques. Entre els precursors de la climatologia científica cal citar Julius Hann, que escriví un dels primers manuals de climatologia (publicat el 1883), i De Candolle i Grisebach, que intentaren una zonificació climàtica basada en la vegetació. Una de les principals preocupacions dels climatòlegs de principi del s. XX fou l’elaboració de divisions climàtiques, entre les quals sobresurt la de Vladimir Peter Köppen, que serví de base a altres de posteriors, com la de Martonne, feta el 1925, o les de Thornthwaite, Hettner i Austin Miller. Els estudis de climatologia han estat enriquits els darrers anys per les importants descobertes fetes, després de la Segona Guerra Mundial, dins el camp de la circulació general atmosfèrica. Després dels descobriments de les masses d’aire, dels fronts i del corrent en de raig, que són fonamentals per a desenvolupar un esquema més complet de la circulació general atmosfèrica, s’ha passat a aplicar models d’ordinador per a predir el temps a curt i a llarg termini. El 1959 es creà l’Organització Metereològica Mundial (OMM) i un any després es llançà el primer satèl·lit artificial meteorològic. Des dels anys setanta hom estudia els balanços energètics aire-mar; fruit d’aquests estudis és el descobriment del corrent del Niño. Així mateix els models matemàtics, en intentar explicar els canvis climàtics, han arribat a una definició del clima on intervenen factors humans: el clima és vist com un sistema d’interacció i no pas com a quelcom permanent. Actualment la climatologia duu a terme estudis sobre el canvi climàtic ( clima[42]), estudis analítics (pluviometria i temperatura) i estudis sinòptics (en relació amb la circulació atmosfèrica) d’àrees concretes, però també investiga fenòmens específics, entre els quals cal destacar les pluges torrencials i les onades de fred, així com les illes de calor que es donen en àrees urbanes respecte a les zones del voltant. A Catalunya els treballs més importants de climatologia són els duts a terme pel Servei Meteorològic de Catalunya i sobretot pel seu fundador, Eduard Fontserè i Riba. També destaquen els estudis dels físics Josep Maria Jansà i Manuel Puigserver i el geògraf Lluís Miquel Albentosa. El 1996, el departament de medi ambient publicà l'Atles climàtic de Catalunya, obra que serveix de referència per a qualsevol estudi o anàlisi climatològics de Catalunya.
f
Geografia
Meteorologia