Le climat se rattache à plusieurs disciplines. Sa compréhension relève de la physique et plus précisément de la mécanique des fluides, son évolution se rattache à l’histoire, à la paléontologie et même à la géologie, mais sa classification rejoint essentiellement la géographie.
On parle de zones climatiques qui, en première approximation, s’organisent en bandes de latitudes. La topographie du globe module cette distribution en termes de climats plus côtiers ou plus continentaux suivant la distance à l’océan, ou permet le développement de climats plus secs ou humides et plus frais quand des barrières montagneuses viennent modifier l’écoulement atmosphérique.
Ainsi, les climats équatoriaux se caractérisent par l’absence de saisons et par de fortes précipitations. Les températures y sont élevées et quasiment constantes toute l’année (28 °C en moyenne annuelle). Les pluies y sont plus abondantes aux équinoxes. Dans la journée, l’air chaud se charge en humidité et subit un mouvement ascendant. En montant dans la colonne atmosphérique, l’air se refroidit, la vapeur se condense en fines gouttelettes et forme des nuages de type cumulonimbus qui provoquent en fin d’après-midi des pluies parfois violentes. Ce mélange de chaleur et d’humidité favorise l’épanouissement et le maintien de la forêt équatoriale.
La planète se divise en climats qui s’étagent très grossièrement suivant les latitudes données ci-après, qui doivent être prises comme des indications.
De part et d’autre de l’équateur, jusqu’à 15° à 30° de latitude nord et sud, on trouve les climats tropicaux humides. La température mensuelle moyenne y est toute l’année au-dessus de 18 °C. On y distingue cette fois deux saisons, l’une sèche et l’autre humide. Les climats subtropicaux s’étendent quant à eux de 30° à 40° de latitude. Ils subissent l’influence de masses d’air tropical pendant les mois d’été, leur apportant de fortes chaleurs. En revanche, ils connaissent une saison froide plus marquée. Ces climats sont aussi sujets à des phénomènes brutaux (orages, inondations, tempêtes tropicales, cyclones). On peut distinguer deux types de climats subtropicaux : le climat méditerranéen sur les façades occidentales des continents et le climat subtropical humide sur leurs façades orientales. Ils ont en commun un hiver relativement doux et humide. Le climat méditerranéen connaît l’aridité estivale, alors que le climat subtropical humide délivre une chaleur moite.
Des climats désertiques chauds peuvent s’installer avec de fortes modulations régionales susceptibles d’élargir leur zone entre 10° à 45° dans chaque hémisphère (le désert de Gobi dépasse même les 45° de latitude nord). Ces climats se caractérisent par une évaporation plus importante que les précipitations et une température moyenne annuelle supérieure à 18 °C. Le cycle diurne est souvent marqué par un fort contraste thermique. Faune et flore sont rares, voire absentes.
Entre 40° et 65° de latitude s’étendent les climats tempérés. Ils se caractérisent par des températures douces en moyenne annuelle, mais avec une saison froide (hiver) et une saison chaude (été). On peut distinguer deux variantes. D’une part, le climat à dominante océanique, humide en toutes saisons à cause de la proximité de l’océan, avec un été et un hiver généralement doux. D’autre part, le climat à dominante continentale, avec une amplitude thermique saisonnière plus forte (dépassant les 23 °C) et des précipitations réparties surtout pendant la période estivale. En climat continental, l’humidité due à l’évapotranspiration des terres (forêts et marécages) et des lacs fournit une bonne part des précipitations. Les villes côtières des façades orientales subissent également ce climat malgré la proximité des océans, jusqu’à des latitudes très basses, principalement en raison de l’origine des vents qui y soufflent après avoir parcouru de vastes espaces continentaux et non une surface océanique modérant les températures. Pour les régions intérieures des grands continents, éloignées de la tempérance due aux océans, l’amplitude saisonnière peut dépasser 60 °C entre été et hiver (Mongolie).
Encore plus haut en latitude pour l’hémisphère Nord (pour l’hémisphère Sud, ces latitudes correspondent à l’océan austral) se situe une zone intermédiaire entre climats tempéré et polaire, appelée subarctique. Les étés y sont plus courts et frais et les hivers plus rigoureux que dans le climat tempéré. La végétation correspond à la forêt boréale ou taïga. On la trouve dans le centre du Canada, dans la majeure partie de la Russie et au nord-est de la Chine.
Le climat polaire, enfin, est caractérisé par des températures basses toute l’année, le mois le plus chaud étant toujours en dessous de 10 °C. Dans la longue nuit polaire, les températures descendent sous les -40 °C au pôle Nord et -60 °C au pôle Sud (le record de froid a été enregistré à -89 °C dans la station russe Vostok, au cœur de l’Antarctique). Sur les calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique se développent des phénomènes spécifiques, comme les vents catabatiques, lorsque des masses d’air très froides dévalent la pente des glaciers sous l’effet de leur poids.
