Du kanske kommer ihåg när 2015 Republikanska senatorn James Inhofe i Oklahoma bestämde sig för att motbevisa "hysterin" över den globala uppvärmningen genom att slänga en snöboll runt i USA:s huvudstad. Den uppenbara innebörden:Hur kan klimatet förändras radikalt från att människor bränner fossila bränslen och pumpar ut växthusgaser i atmosfären, eftersom vi fortfarande har snöfall och kyliga temperaturer på en vinterdag?

Men även om du inte är en amerikansk senator från en oljeproducerande stat, du kanske undrar hur det är att forskare kan förutsäga klimatutvecklingen under många år, men kan inte förutse vad vädret kommer att vara tre veckor från idag?

Som NASA och andra vetenskapliga organisationer har förklarat i åratal, anledningen är att väder och klimat är två väldigt olika saker. I grund och botten, vädret är vad som händer idag eller imorgon eller den här veckan, medan klimatet sker under många år.

"Vädret är den dagliga variationen i meteorologiska förhållanden, "Jonathan Martin, professor i atmosfäriska och oceaniska vetenskaper vid University of Wisconsin-Madison, förklarar. "Klimatet är en sammanställning av väderhändelser, vilket resulterar i ett långsiktigt genomsnitt. "

Forskare ser på klimatet i form av fasta 30-årsperioder, Säger Martin. Just nu, till exempel, forskare jämför den dagliga temperaturen med perioden som började 1981 och slutade 2010. År 2021, de kommer att flytta framåt med 10 år, och börja jämföra temperaturer med perioden mellan 1991 och 2020, och så vidare. Forskare förlitar sig på 30-årsperioder eftersom det är en tid som är tillräckligt lång för att ge meningsfulla jämförelser, men bara tillräckligt kort för att eventuella förändringar som ska ske är subtila, men inte nödvändigtvis omärklig. "Under en 50-årsperiod, i jämförelse, du skulle märka en större förändring, "Säger Martin.

Dessa 30-årsperioder hjälper oss att sätta vädret en viss dag i rätt sammanhang. Som Martin förklarar, jämför temperaturen den 5 december, 2018 till samma dag för 100 år sedan skulle inte ge så mycket användbar information, för att klimatet var för annorlunda då. Men att jämföra det med genomsnittet av temperaturavläsningarna för varje 5 december mellan 1981 och 2010, när klimatförhållandena var ganska konstanta, gör det möjligt att säga om det är en ovanligt kall eller varm dag.

"Vi försöker jämföra äpplen med äpplen, "Säger Martin.

När det gäller förutsägelser, väder och klimat är också väldigt olika. Väderprognos, Martin förklarar, är baserad på observation av förhållanden som redan sker i realtid i atmosfären. Eftersom dessa villkor bara finns under en kort tid, väder kan tillförlitligt bara förutsägas över relativt korta perioder på högst 10 till 14 dagar. "Det är teoretiskt - mitt självförtroende slutar på dag åtta, "Säger Martin.

Föreställer mig klimatet, i kontrast, är mycket mer lågupplöst-forskare försöker projicera vad trenden kommer att vara under en lång period, inte hur vädret kommer att vara på en viss dag 50 eller 100 år från nu. Det handlar om att samla in och krossa enorma mängder data i kraftfulla datorer och göra modellering.

"På ett sätt, klimatet påverkar inte vädret; det är en beskrivning av vädret under en lång period, "förklarar Jeffrey S. Dukes, chef för Climate Change Research Center vid Purdue University. "Du kan vända på det och säga att klimatet ger dig information om hur troligt det är att du får en viss typ av väder vid en viss tid på året, men historiskt har klimatet bestämts av vädret under långa perioder. I en annan mening, fastän, klimatet för en given plats bestäms av en massa faktorer som latitud och position på planeten, som påverkar hur det påverkas av cirkulationen av atmosfären och haven, och uppvärmning av kontinenter under dagtid. Klimatet påverkas också av atmosfärens sammansättning, transport av vatten från mark till luft med växter, och andra faktorer.

"En viss dag, summan av alla dessa influenser avgör vädret, men när några av dessa storskaliga faktorer förändras över tiden, de kommer att dra vädret och klimatet med sig. "

Under de senaste åren har en del av den skarpa skillnaden mellan väder och klimat har suddats ut något, som forskare har använt alltmer sofistikerade modeller och samlat kunskap i ett försök att ta reda på i vilken utsträckning specifika väderhändelser - säg, en orkan, en värmebölja, eller ett monster snöstorm - är faktiskt en funktion av klimatförändringar som drivs av människor som pumpar utsläpp av växthusgaser i atmosfären.

Genom att köra tusentals datorsimuleringar, "vi kan köra alla slags" tänk om "-experiment, "Martin säger." Vi kan säga, så här kommer atmosfären att bete sig om du tar ut en faktor. "

Även om en sådan analys fortfarande pågår, Martin tror att så småningom, det kommer att vara möjligt att avgöra i vilken utsträckning specifika väderhändelser påverkas av klimatförändringar.

National Oceanic and Atmospheric Administration presenterade ett dokument den 13 december, 2017 där de drog slutsatsen att tre extrema väderhändelser under 2016 - årets rekord globala värme, extrem värme över Asien och ovanligt varmt vatten i Beringshavet-hade inte varit möjligt utan klimatförändringar som orsakats av människor.