ما به طور مداوم وضعیت هوا را از نظر سردی، گرمی، رطوبت و خشکی پی‌گیری می‌کنیم. اما در درازمدت و در مقاطع ده ساله و صد ساله چطور؟ و اساسا از چه نقطه‌ای و چگونه تغییر هوا تبدیل به تغییر آب و هوا و وضعیت اقلیمی می‌شود؟
برای دریافت اینکه چه زمانی تغییر هوا تبدیل به اقلیم می‌شود و چگونه یکی بر دیگری تاثیر می‌گذارد، ما از طریق مرکز ماهواره‌ای اروپا، یومتسات، سفر خود به آلمان را آغاز می‌کنیم. نظارت جهانی بر اوضاع هوا، از طریق ناوگانی از ماهواره‌ها انجام می‌شود و دانشمندان یومتسات، فرماندهان این ناوگانند. این سازمان ناوگانی از ماشین‌های بسیار دقیق را هدایت می‌کند و دو رده از ماهواره‌ها با مدارهای متفاوت را مدیریت می‌کند.
مدار اول، مداری ثابت واقع در ۳۶ هزار کیلومتری زمین است. از آن مدار و ماهواره‌های ثابت همواره مکان ثابتی از زمین با درجه بالایی از روشنی را می‌توان دید و به داده‌های زمانی واقعی دسترسی داشت، زیرا ماهواره همیشه از پایگاه زمینی قابل رویت است.
اما این ماهواره‌ها فاقد میدان دید قطبی است. برای این کار ماهواره‌های قطبی اختراع شده که بین دو قطب زمین در پروازند و در پایان روز امکان داشتن چشم اندازی کامل از زمین میسر است.
سازمان فضایی اروپا ماهواره‌های سازمان یومتسات را تولید می‌کند. این سازمان ماهواره‌های مدار قطبی بسیار قدرتمندی در اختیار دارد که درجه حرارت و رطوبت هوا را با تفکیک پذیری بالایی تعیین می‌کنند، در حالی که ماهواره‌های ثابت، دوازده تصویر متفاوت از زمین و نزدیک به زمان واقعی را ارائه می‌کنند.
عصر ماهواره‌ها به این معناست که ما اکنون در مورد هوا، بیش از هر زمان دیگری می‌دانیم. اما در مورد شرایط اقلیمی چطور؟ این مفهوم چگونه مشخص و درک می‌شود؟
وقتی میانگین همه پارامترهای هوا، یعنی مقادیر فیزیکی، دما و رطوبت را طی بیش از ۳۰ سال در نظر بگیریم، چیزی خواهیم داشت که آنرا مرجع آب و هوا یا شرایط اقلیمی می‌نامیم. ماهواره‌ها بسیاری از دوره‌های اقلیمی مربوط به دویست سال گذشته را پوشش نمی‌دهند. تنها داده‌های معتبر موجود، مربوط به دمای زمین و جو از سال ۱۹۷۹ است.
داده‌های ماهواره‌ای ۳۰ سال گذشته، دارایی عظیمی برای دانشمندان اقلیم شناس در مرکز هوایی بریتانیاست.
درحالی که پیش بینی کنندگان هوا از داده های ماهواره‌ای "یومتسات" برای پیش بینی اوضاع جوی طی چند ساعت آینده استفاده می‌کنند، دانشمندان اقلیم شناس برای تحلیل شرایط اقلیمی، نگاه خود را متوجه چند ماه یا چند سال گذشته می‌کنند.
یکی از مکان‌های کتابخانه بریتانیا، محل نگهداری داده‌های تاریخی غنی درباره دیده بانی هواست که اکنون محل تحقیق فیلیپ بروهان اقلیم شناس این مرکز است که ساعت‌های زیادی را صرف دقت در اسناد قدیمی کرده است.
آنچه ما واقعا علاقه به انجام آن داریم، فهم اینست که تغییرات هوا در درازمدت چگونه بوده است. ما توسط ماهواره‌ها اطلاعات زیادی درباره وضع کنونی هوا داریم و نیز جریان وسیعی از داده‌هایی که به مرکز هواشناسی می‌رسد. اما اگر مردم درباره یک توفان بزرگ یا چیزی شبیه آن بپرسند، مسئله‌ای است که بستگی به زمان دارد که آیا تغییری در جهان و تغییری در شرایط اقلیمی است؟
بنابراین واقعا مفید است که بتوانیم اتفاقات مهیج مربوط به هوا مانند توفان یا خشکسالی یا سیل را با نمونه‌های تاریخی آن مقایسه کنیم.
آغاز برخی از این نمونه‌های تاریخی در دریا بود. کتاب‌های مرجعی از سفر با کشتی‌های بادبانی شرکت بریتانیایی "هند شرقی" در دست است که مربوط به داد و ستدهای هند و چین در قرن‌های ۱۸ و ۱۹است.
تلفیق نمونه‌های ثبت شده ساده کشتی‌های قدیمی با داده‌های بسیار دقیق و فشرده ناوگانی از ماهواره‌ها، به ما اجازه می‌دهد که رد ارتباطی هوا با شرایط اقلیمی را پی بگیریم و هویت تغییرات طبیعی در هوا را روشن کنیم و معین سازیم که چگونه گازهای گلخانه‌ای در حال تغییر جو زمین است.
