Klimato tendencijos yra atmosferos modeliai, tokie kaip temperatūra, dujų koncentracija ir krituliai. Meteorologai renka informaciją, kad suprastų istorinius modelius, palygintų juos su esamais ir prognozuotų būsimus oro įvykius. Šis darbas apima informacijos apie orą analizę, siekiant nustatyti susirūpinimą keliančias tendencijas, pvz., atšilimo ir vėsinimo šuolius, kurie gali rodyti klimato kaitą. Keičiantis klimatui, jų tendencijos nuolat keičiasi, o tai gali turėti įtakos aplinkai ir žmonių populiacijoms.
Yra daug informacijos apie istorines klimato tendencijas šaltinių. Vienas yra įrašyti duomenys. Daugelyje tautų informacija apie temperatūrą ir kritulius datuojama XX amžiaus pradžioje, o kartais ir anksčiau, o tai suteikia konkrečios informacijos apie tai, koks buvo oras. Nuo šeštojo dešimtmečio informacija taip pat gali apimti radiacijos rodmenis, dujų koncentracijas ir kitus duomenis, kurie gali būti įdomūs tyrėjams.
Kiti susiję duomenys gaunami iš istorinių šaltinių. Ledo nuosėdos Arktyje ir Antarktidoje padeda tyrėjams identifikuoti daleles, kurios buvo prieš šimtus ar tūkstančius metų dėl glaudžiai supakuoto sniego, kurį galima surinkti naudojant pagrindinę mėginių ėmimo technologiją, siekiant išlaikyti sluoksnius ir leisti mokslininkams juos ištirti. Tai gali leisti tyrėjams nustatyti ugnikalnių išsiveržimų ir neįprastos šilumos ar šalčio požymius, remiantis tuo, kas ir kada apdulkino.
Papildomi informacijos apie klimato tendencijas šaltiniai kiek netikėtesni. Tyrėjai naudojo paveikslus, pavyzdžiui, analizuodami spalvų naudojimą, dangaus išvaizdą, sniego buvimą ir kitus sezoninius rodiklius, kad sužinotų daugiau apie klimato sąlygas, kai buvo gaminami meno kūriniai. Žurnalai ir kiti asmeniniai įrašai taip pat gali suteikti informacijos apie tai, kokia buvo temperatūra, kada paprastai lijo, kiek laiko liko sniego paketas ir pan.
Ši istorinė informacija sukuria pagrindą, kurį mokslininkai gali naudoti tirdami klimato tendencijas. Kiekvienais metais atmosferos duomenys gali labai skirtis; krituliai gali prasidėti anksti arba vėlai, oras gali būti neįprastai šiltas arba vėsus, arba stiprūs orai, pavyzdžiui, viesulai, gali padidėti arba sumažėti. Tačiau laikui bėgant šie reiškiniai paprastai išnyks. Tai leidžia tyrėjams nustatyti neįprastų duomenų, pvz., šylančio klimato tendencijų, šuolius, rodančius, kad temperatūra nuolat kyla.
Mokslininkai, besidomintys klimato sąlygomis, taiko savo tyrimus kurdami modelius, numatančius būsimas klimato tendencijas. Numatymas gali leisti tautoms iš anksto planuoti pokyčius, kurių nepavyks išvengti. Tai taip pat gali pabrėžti kai kurių žmogaus veiklos pasekmes aplinkai, o tai gali būti argumentų dėl didesnio reguliavimo. Pavyzdžiui, daugelis mokslininkų mano, kad šiltnamio efektą sukeliančių dujų gamyba per pramoninę veiklą prisideda prie visuotinio atšilimo tendencijų, ir rekomenduoja griežtesnius taršos įstatymus, kad būtų apribota tokių dujų gamyba ir išleidimas.