Le climat est une combinaison de températures et de précipitations liées au soleil et aux masses d’air et d’eau. C’est le caractère sphérique de la Terre qui explique les différents climats. L’angle d’incidence fait qu’un faisceau lumineux venu du soleil et mesurant 1 m² répartit cette chaleur sur 1 m² à l’équateur, mais sur 1,4 m² à latitude 45° et même ne fait que raser les pôles. Si les vents et autres courants aériens répartissent ensuite cette chaleur de l’équateur vers les pôles, il n’en reste pas moins des inégalités de climats. Les courants aériens ne franchissent pas l’équateur et constituent des cellules de pression plutôt stable : les Açores et la Sibérie ont leur anticyclone, tandis que l’Islande est associée à une dépression. L’atmosphère génère un effet de serre qui conserve une partie de la chaleur entrante émise par le soleil et empêche le départ d’une partie de la chaleur émise ou réémise par la Terre. Les courants marins apportent du froid venu des pôles en direction de l’équateur et de la chaleur venue de l’équateur vers les pôles.
Les grands domaines climatiques constituent des bandes parallèles à l’équateur. La zone chaude comprend deux grands types de climats. Le climat équatorial, de part et d’autre de l’équateur, est marqué par une chaleur et une humidité permanente ; il n’y a pas de saison, ou alors une seule. En s’éloignant vers les tropiques, la chaleur perdure, mais l’humidité se raréfie, concentrée sur 2 à 4 mois par an (saison humide ou cyclonique), par opposition à une saison sèche (8 à 10 mois). C’est le climat tropical. Climat tropical et climat équatorial pris ensemble constituent le climat intertropical. En zone tropicale, l’aridité peut donner naissance à des déserts, comme le Sahara. États-Unis, sud du Canada, Europe, centre de la Chine et Japon ont des climats tempérés autour du tropique du Cancer, tandis que le cône sud en Amérique latine, le sud de l’Australie et la région du Cap en Afrique du Sud connaissent la même logique autour du tropique du Capricorne. Enfin, les climats froids dominent en allant vers les pôles, avec un dégradé, du subarctique avec encore de la végétation (taïga, forêt de conifère, puis toundra, herbe rase), avant la neige et la glace. La température moyenne est de 27°C à l’équateur ; en revanche, l’Antarctique est bien plus froid que l’Arctique avec des moyennes respectives de -52°C et -16°C. C’est en 1900 que Wladimir Peter Köppen (1846-1940) proposa sa grande classification du climat en 2 ou 3 lettres ; la première indique la tendance dominante (de A à E) et la suivante ou les deux suivantes précise(nt) les températures, précipitations et leur répartition à l’échelle de l’année. Ainsi, conventionnellement les climats tempérés comprennent des climats océaniques (humides et peu chauds l’été, peu frais l’hiver), continentaux (avec des variations de températures marquées entre été et hiver), méditerranéen (chaud et sec l’été, doux l’hiver) et de montagne (froid notable). De ces climats découle la répartition de la végétation, avec des forêts denses en milieu équatorial (Amazonie, Congo, Bornéo) et des déserts au Moyen-Orient.
Les êtres vivants (faune, flore, sociétés humaines) s’adaptent au climat. Les cactus ont une peau lisse et épaisse qui retient l’eau ; les aiguilles ont remplacé les feuilles pour perdre moins d’eau et, dans le désert, le réseau racinaire s’étend en largeur juste sous la surface pour capter le plus de rosée, au lieu de descendre en profondeur capter une eau absente, ce qui explique l’espace de plusieurs dizaines de m qui peut les séparer. D’autres planètes xérophiles sont adaptées à une aridité moindre comme l’olivier et ses petites feuilles et petits fruits en milieu méditerranéen. Les animaux aussi s’adaptent. Le scorpion mange peu et peut rester des mois sans boire, sa coquille préservant l’eau ; les bosses des chameaux et dromadaires sont des réserves d’eau et de graisse, et les animaux dans le désert ont des couleurs claires qui leur permettent de se confondre avec le sable, mais également de moins absorber la chaleur. À l’inverse, les poils des ours les protègent du froid. La végétation s’adapte également à l’altitude, qui a un rôle sur le climat, plus froid en montant. Les sociétés humaines s’adaptent aussi, avec les igloos au pôle Nord, la mise en valeur étagée des oasis (les plus grands arbres comme les palmiers font de l’ombre aux arbustes, qui protègent les petites cultures), la pratique du nomadisme là où la ressource en eau manque (Sahel). Certaines espèces sont dites migratrices quand elles se déplacent en fonction des saisons comme certains oiseaux (cigognes) et poissons (anguilles, saumons), ou autres animaux marins (baleines, tortues) qui peuvent parcourir chaque année des milliers de km.
