İklimi konu alan bir bilim dalıdır. Yeryüzünün herhangi bir yerinde uzun yıllar boyunca gözlemlenen tüm hava koşullarının ortalama özellikleri ile bu koşulların tekrarlanma sıklıkları, değişkenlikleri ve saptanan ekstrem (uç) olayların bir bütünü olan iklim, klimatolojinin temel konusunu oluşturmaktadır. İklim sözcüğünün kökeni, Antik Yunancadaki güneş ışınlarının yeryüzüne geliş açısını ifade eden eğim sözcüğünden gelmektedir. Günümüzde klimatoloji, atmosfer bilimlerinin bir dalı, yer bilimlerinden biri olan fiziki coğrafyanın da bir alt araştırma alanı olarak kabul edilmektedir. Klimatolojinin araştırma konuları, küresel iklimin kökeni, iklim tipleri, iklim tiplerinin mekânsal değişimlerinin nedenlerini ve iklimin doğal çevre ve insan faaliyetleriyle olan ilişkisini kapsar. Klimatolojik çalışmalar, ölçek bakımından “makroklima, rejiyonalklima, yöreselklima, yerelklima ve mikroklima” olmak üzere farklı alansal ölçeklerde yürütülmektedir. Antik çağlardan bu yana klimatolojik çalışmalardan elde edilen bilgiler, insan sağlığı, tarımsal modeller, yeryüzünü şekillendiren jeomorfolojik süreçler ve su kaynakları gibi insanlar için yaşamsal öneme sahip konuların anlaşılmasında kilit rol oynamıştır.

Klimatolojik araştırmaların en önemli veri kaynağı meteorolojik gözlemlerdir. Bu nedenle, hava durumu ile ilgilenen meteoroloji ile iklimle ilgilenen klimatoloji, atmosfer bilimlerinin alt dalları olarak birbirine yakındır. Ancak her iki bilim dalı atmosferle ilgilenmesine karşın kullandıkları veri ve araştırma yöntemleri arasında farklılıklar vardır. Meteoroloji, yeryüzünün herhangi bir yerinde en çok 24 saat gibi kısa bir zaman dilimi içinde, basınç, güneşlenme miktarı, bulutluluk oranı, havadaki nem miktarı gibi gözlemlenen hava durumu ile ilgilenir. Meteorologlar, rüzgâr hızı ve yönü, sıcaklık, nem gibi çok sayıda meteorolojik parametrenin bir araya gelmesi ile oluşan kısa dönemli hava koşullarını fiziksel olarak açıklar ve termodinamik yasaları kullanarak hava tahmininde bulunur. Buna karşılık klimatologlar, meteorolojiden elde edilen ve en az 35 yıllık bir dönemi kapsayan aletli gözlemlerin yanı sıra, buzul ve mercan örnekleri, ağaç halkaları, karbonatlı mağara çökelleri gibi dolaylı gözlemlerden de yararlanarak sadece günümüzdeki değil yerkürenin geçmiş zamanlarındaki iklim koşullarının belirlenmesini ve gelecekteki iklim değişikliğinin tahmin edilmesini sağlarlar. Ayrıca, klimatolojik çalışmalarda, meteorolojik parametrelerin yanında yükselti, bakı, bitki örtüsü veya okyanus akıntıları gibi fiziki coğrafya koşulları da dikkate alınır. 

Klimatolojinin bir bilim dalı olarak gelişimi, coğrafi ve fiziksel olmak üzere iki paralel yaklaşıma göre şekillenmiştir. 15. yüzyıldan itibaren gerçekleşen coğrafi keşifler sırasında, iklim koşullarının enlem, okyanus akıntıları, karasallık veya orografik etkiler gibi çeşitli fiziki coğrafya özellikleri ile yakından ilgili olduğunun fark edilmesi, klimatolojide coğrafi bakış açısını kuvvetlendirmiştir. 19. yüzyılın son çeyreğinde gerçekleşen Sanayi Devrimi’ne kadar klimatoloji sadece coğrafi bir perspektif ile gözlem ve bu gözlemlere dayalı yorumların yapıldığı bir doğa bilimi olma özelliğini korumuş, klimatolojik literatüre geleneksel olarak sıcaklık ve yağış gibi klimatik parametrelerin ön plana çıktığı çalışmalar egemen olmuştur. 20. yüzyılın başlarında özellikle üst troposfere ilişkin gözlemler ve bunun sonucunda hava kütlesi ve meteorolojik cephe kavramlarının ortaya çıkışı ile birlikte klimatolojide coğrafi anlayış değişmeye başlamış; iklim hava kütleleri, cepheler, jet akımları gibi hava sistemlerine dayanan dinamik bir yaklaşım benimsenmiştir. 1930’larda Uluslararası Meteoroloji Örgütü, iklimi “herhangi bir yerde belirli bir süre içinde gözlenen tüm hava koşullarının ortalama durumu” olarak tanımlamış ve “belirli bir süre” kavramı ile en az 30 yıllık bir dönemi işaret etmiştir. İklimin bu tanımı, birkaç on yıl içinde iklimin değişebileceğini de kabul etmektedir. Böylece klimatolojide geleneksel coğrafi anlayıştan farklı olarak “değişmeyen, istikrarlı” bir iklim fikri terk edilerek ve iklimin dinamik bir yapıya sahip olduğu düşüncesi egemen olmuştur. 1950’lerde Alman klimatolog Hermann Flohn geleneksel coğrafi bakış açısının yerini alan bu dinamik yaklaşımı “modern klimatoloji” olarak tanımlamıştır. Günümüzde modern klimatoloji anlayışı iklimi atmosfer (yerküreyi saran gaz kütlesi), hidrosfer (yeryüzündeki okyanus ve denizler), kriyosfer (kar-buz örtüsü), litosfer (taşküre) ve biyosfer (canlılar) bileşenlerinden oluşan bir sistem olarak değerlendirmektedir. Klimatolojik çalışmalarda, küresel enerji bütçesini düzenleyen fiziksel ilkelere, okyanus-atmosfer örneğinde olduğu gibi iklim sisteminin farklı bileşenleri arasındaki etkileşimlere ve iklim değişikliklerini düzenleyen fiziksel mekanizmalara odaklanmıştır. Bu nedenle son yıllarda klimatolojik çalışmalarda klimatologlar yanında fizik, mühendislik ve çevre bilimleri gibi farklı disiplinlerden gelen bilim insanları da yer almaktadır.

Klimatoloji kapsadığı araştırma konuları bakımından Fiziksel Klimatoloji, Dinamik-Sinoptik Klimatoloji, Bölgesel ve Uygulamalı Klimatoloji olarak alt dallara ayrılır. Fiziksel klimatoloji atmosferin yeryüzüne temas ettiği en alt tabakasında gerçekleşen enerji ve kütle değişimlerini araştırır. Odak noktasını bir yerin aldığı güneş enerjisi, suyun faz değiştirmeleri sırasında gerçekleşen enerji dönüşümleri ile enerjinin atmosferdeki taşınımı oluşturmaktadır. Yeryüzünde zemini oluşturan kara, okyanus, orman gibi farklı yüzeyler farklı tipte enerji/kütle değişimlerine ve sonucunda farklı iklimlere yol açar. İklim çalışmaları doğal yüzeylerin yanı sıra kentler gibi insan faaliyetleri yoluyla değiştirilen yüzeylerle de ilgilenir. Örneğin; günümüzde Kent Klimatolojisi, Fiziksel Klimatoloji çalışmalarının önemli bir konusu hâline gelmiştir. Dinamik-Sinoptik Klimatoloji bir yerdeki iklimi atmosferdeki hava dolaşımı ve dolaşım mekanizmaları açısından inceler. Salt Dinamik Klimatoloji çalışmalarında iklim, küresel atmosfer-okyanus dolaşımı gibi genellikle küresel boyutta, Sinoptik Klimatolojide ise orta enlem depresyonlarında olduğu gibi yarıküre veya bölgesel ölçekte ele alınır. Dinamik-Sinoptik Klimatoloji çalışmalarına örnek olarak, Ekvatoral Pasifik’te alize rüzgârları ve yüzey sularının sıcaklığındaki büyük salınımlar (El Nino-Güneyli Salınım) ile Avustralya, Endonezya ve Güney Afrika’daki kuraklıklar ve çalı-orman yangınları arasındaki klimatik bağlantının açıklanması gösterilebilir. Bölgesel Klimatoloji, Marmara bölgesi ya da Büyük Menderes havzası gibi farklı mekânsal ölçeklere sahip alan birimlerinin iklim koşulları ve aralarındaki farklılıkları inceler. Bölgesel Klimatoloji çalışmalarında bir yerin iklimi ve birbirine benzer iklim özelliklerini gösteren alanları belirlemek için genellikle gözlemlenen verilere dayanan ampirik veya hava kütlesi klimatolojisine dayanan jenetik iklim sınıflandırmalarından yararlanılır. Günümüzde Bölgesel Klimatoloji çalışmalarında en yaygın kullanılan iklim sınıflandırmalarına örnek olarak Köppen-Geiger veya Strahler iklim sınıflandırmaları gösterilebilir. Uygulamalı Klimatoloji, insan etkinlikleri üzerinde iklimin etkisini bilimsel olarak araştırmaktadır. Tarım, ormancılık ve ulaştırma gibi toplumun iklime duyarlı sektörlerinin planlama, tasarım, operasyonlar ve diğer karar verme faaliyetleri klimatik veriler çerçevesinde değerlendirilmektedir. Örneğin binaların ısıtma ve soğutma sistemlerinin tasarımı ya da fabrikaların yer seçimi uygulamalı klimatolojiden yararlanılarak gerçekleştirilmektedir. Uygulamalı klimatolojide, gelecekteki kısa ya da uzun dönemli olayları tahmin etmek için yaygın olarak teorik modeller kullanmaktadır. Bu durum klimatolojinin bu dalının meteoroloji gibi diğer atmosfer bilimleriyle daha çok ortak noktası olduğu anlamına gelmektedir. 

20. yüzyılın ortalarından itibaren insan etkisiyle atmosferdeki sera gazlarının birikimindeki artış ve bunun sonucunda atmosfer ve okyanuslarda gözlenen ısınma, küresel su döngüsündeki değişiklikler, kar ve buz örtüsü azalmalar, küresel ortalama deniz seviyesindeki yükselme ve bazı aşırı iklim olaylarındaki değişiklik klimatolojiye olan ilgiyi arttırmıştır. Özellikle 21. yüzyılda insan kaynaklı iklim değişikliği ve bu değişikliğin oluşturduğu iklim anormalliklerinin daha sık yaşanmasıyla, insanlık için daha yıkıcı sonuçlar ortaya çıkmaya başlamıştır. İklim değişikliğinin gıda, su, enerji, sağlık ve kamu güvenliği üzerindeki olumsuz etkileri klimatolojiyi insanoğlunun geleceği için yaşamsal önemi haiz bir bilim dalı hâline getirmiştir.

Ecmel Erlat