氣候變異概指由大氣、海洋、陸表共同組成的氣候系統相對於三十年或更長時期平均狀態的偏離程度，重要現象有以週、月、季、年為時間單位的短期氣候變化，以及與其相依相存的年代(十年)、多年代、世紀等長週期緩慢變化。氣候變異的發生機制決定於大氣、海洋、陸表交互作用的過程，了解這些過程以及各主要變異模態對全球和區域氣候的影響是發展氣候預測的科學基礎。
本課程著重在時間尺度在三十年之內的氣候自然變化和預測，不包含尺度更長的氣候變遷或人為因素對氣候影響等課題。主要對象為碩博士班研究生，側重了解氣候變異主模態的現象與形成機制，氣候模式對氣候變異的模擬和預測能力，氣候可預測度來源的分析與解釋，氣候變異主模態與東南亞和西北太平洋以及臺灣天氣與氣候的關係。約三分之一的課程內容為講述動力氣候基本概念與文獻閱讀和討論，另三分之二為全球觀測和預測資料分析及討論。為加強對課程內容的了解，將有作業和期中進度報告，也將由學生在課程範圍內自己挑選想深入了解的研究題目在課堂討論並撰寫期末報告。