Vuoden keskilämpötila eri osissa maapalloa ajanjakson 1961–1990 tilastojen perusteella.
Ilmastotiede eli klimatologia[1] on tieteenala, joka tutkii eri paikkojen ja alueiden ilmastoja eli keskimääräisiä säätiloja keskipitkien tai pitkien ajanjaksojen puitteissa.[2] Ilmastotiede tutkii samoja ilmakehän prosesseja kuin ilmatiede, jonka ohella siihen kuuluvat lisäksi näihin hitaasti vaikuttavat ympäristötekijät kuten merivirtojen tai auringon säteilyn muutokset.[3] Maantieteilijät tulkitsevat klimatologian usein maantieteen ja luonnonmaantieteenosa-alueeksi.
Ilmastotiede voidaan jakaa osiin tarkasteltavien alueiden koon mukaan: puhutaan mikroilmastotieteestä eli mikroilmastotutkimuksesta, mesoklimatologiasta eli keskikokoisten alueiden tutkimuksesta jne. Voidaan myös erottaa fysikaalinen ilmastotiede, jossa pääpaino on ilmastoon vaikuttavien fysikaalisten prosessien tutkimuksessa.[3]
Ilmastotieteellä on myös vahvat yhteydet maatalouteen, koska se selittää useiden viljelykasvien levinneisyysalueet.
