Klimaat (op aarde)
Het klimaat is de gemiddelde weerstoestand van meteorologische grootheden zoals temperatuur, neerslag, vochtigheid, wind en zonneschijn over een periode van minimaal 30 jaar. Ook de extremen van dergelijke verschijnselen vallen onder het klimaat.
Het klimaat op aarde wordt grotendeels bepaald door de zon. Deze warmt het aardoppervlak op, dat op zijn beurt de atmosfeer opwarmt. Astronomische factoren hierbij zijn het verschil in hoogte van de zon, de duur van de dag en de afstand van de aarde tot zon. Daarom is de insolatie (de hoeveelheid licht die op een stukje aardoppervlak invalt) en daarmee de opwarming van het aardoppervlak rond de evenaar veel hoger. Geografische factoren zijn de land-zee-ijs-verdeling, het reliëf van het aardoppervlak en de hoogte boven zeeniveau. Land warmt sneller op dan water, maar koelt ook sneller af. De luchttemperatuur zal dus sterker variëren boven land dan boven zee. Bij uitgestrekte bossen is de temperatuur lager en de luchtvochtigheid hoger. Hoge gebergtes hebben ook invloed op het klimaat van de omgeving, aan de loefzijde ( kant van de berg of eiland waar de wind wordt gedwongen de berg of het eiland op te gaan) valt meer neerslag, aan de lijzijde (zijde van een onderwerp bijvoorbeeld een berg dat in de luwte van de wind ligt) valt minder neerslag.
De warmteverschillen resulteren in een verschil van luchtdruk, wat gepaard gaat met wind. De resulterende algemene circulatie (het geheel van atmosferische stromingen tussen lagere en hogere breedten en tussen de oceanen en continenten) verzorgt met voornamelijk door wind veroorzaakte zeestromen de herverdeling van warmte over het aardoppervlak.
In het klassieke model is er sprake van drie circulatiecellen:
Hadleycellen, dit is een atmosferische circulatiecel in de tropen, die vanaf de evenaar tot 30 graden naar het noorden of zuiden loopt. De windrichting aan het oppervlak is naar de evenaar gericht.
Ferrelcellen, dit is een atmosferische circulatiecel die zich tussen de 30e en 60e breedtegraden bevindt.
Polaire cellen, dit is een atmosferische circulatiecel die de stroming in de lagere delen van de troposfeer beschrijft. De polaire cellen bevinden zich rond de polen tot aan de 60e breedtegraad.
Deze cellen verschuiven met de seizoenen. Dit model is echter een te grote versimpeling gebleken. De aanwezigheid van water in de atmosfeer en het verdampen, condenseren en sublimeren (directe overgang van een stof uit de vaste fase naar een gasvormige fase) daarvan is van groot belang voor de waterkringloop en het warmtetransport binnen de atmosfeer.