Klimatski trendovi su atmosferski obrasci kao što su temperatura, koncentracija plinova i oborine. Meteorolozi prikupljaju informacije kako bi razumjeli povijesne obrasce, uspoređivali ih s onima koji su u tijeku i predviđali buduće vremenske događaje. Ovaj rad uključuje analizu informacija o vremenu kako bi se identificirali zabrinjavajući trendovi, kao što su skokovi zagrijavanja i hlađenja koji mogu ukazivati na klimatske promjene. Kada se klimatske promjene mijenjaju, njihovi se trendovi trajno mijenjaju, što može utjecati na okoliš i ljudsku populaciju.
Postoji niz izvora informacija o povijesnim klimatskim trendovima. Jedan su snimljeni podaci. U mnogim nacijama informacije o temperaturi i oborina datiraju iz ranog 20. stoljeća, a ponekad i ranije, dajući konkretne informacije o vremenu. Od 1950-ih nadalje, informacije također mogu uključivati očitanja zračenja, koncentracije plinova i druge podatke koji bi mogli biti od interesa za istraživače.
Ostali povezani podaci potječu iz povijesnih izvora. Naslage leda na Arktiku i Antarktiku pomažu istraživačima identificirati čestice koje su bile prisutne prije stotina ili tisuća godina, zahvaljujući čvrsto zbijenom snijegu koji se može prikupiti tehnologijom uzorkovanja jezgre kako bi se održali slojevi i omogućili istraživačima da ih proučavaju. To može omogućiti istraživačima da identificiraju znakove vulkanskih erupcija i neobične topline ili hladnoće na temelju toga što je i kada oprašivalo.
Dodatni izvori informacija o klimatskim trendovima malo su neočekivaniji. Istraživači su koristili slike, na primjer, analizirajući korištenje boja, izgled neba, prisutnost snijega i druge sezonske pokazatelje kako bi saznali više o klimatskim uvjetima kada su nastala umjetnička djela. Dnevnici i drugi osobni zapisi također mogu pružiti uvid u to kakve su bile temperature, kada je obično padala kiša, koliko je dugo ostao snijeg i tako dalje.
Ove povijesne informacije stvaraju osnovu koju istraživači mogu koristiti za istraživanje klimatskih trendova. Iz godine u godinu mogu postojati znatne varijacije u atmosferskim podacima; oborine mogu početi rano ili kasno, vrijeme može biti neobično toplo ili hladno ili teško vrijeme poput tornada može se povećati ili smanjiti. Međutim, s vremenom će ti fenomeni obično biti u prosjeku. To omogućuje istraživačima da identificiraju skokove neobičnih podataka, poput trenda zatopljenja klime koji sugerira da su temperature u stalnom porastu.
Istraživači koji se zanimaju za klimatske uvjete primjenjuju svoja istraživanja na razvoju modela za predviđanje budućih klimatskih trendova. Predviđanje može omogućiti nacijama da unaprijed planiraju promjene koje se možda neće moći izbjeći. Također može istaknuti posljedice nekih ljudskih aktivnosti na okoliš, što može dati argumente za pojačanu regulaciju. Na primjer, mnogi istraživači vjeruju da proizvodnja stakleničkih plinova kroz industrijsku aktivnost pridonosi trendovima globalnog zatopljenja i preporučuju strože zakone o onečišćenju kako bi se ograničila proizvodnja i ispuštanje takvih plinova.