Kortsiktiga fluktuationer i klimatet orsakas ofta av naturlig variation i jordens klimatsystem. Till exempel är El Niño-Southern Oscillation (ENSO) en naturlig klimatcykel som orsakar periodiska förändringar i temperatur- och nederbördsmönstren i Stilla havet och omgivande områden. ENSO kan ha en betydande inverkan på vädermönster runt om i världen, vilket leder till torka, översvämningar och andra extrema väderhändelser.
Långsiktiga trender i klimatet orsakas ofta av mänskliga aktiviteter, såsom förbränning av fossila bränslen. Utsläppet av växthusgaser i atmosfären har fått jordens temperatur att öka, vilket leder till förändringar i havsnivån, smältande glaciärer och andra effekter.
Studiet av tidsmässigt klimat är viktigt för att förstå hur klimatet har förändrats tidigare och hur det sannolikt kommer att förändras i framtiden. Denna information kan användas för att utveckla policyer och strategier för att mildra effekterna av klimatförändringar.