Il clima della Lombardia, per quanto definibile in un contesto di clima continentale, si presenta molto variegato a causa delle diverse conformazioni naturali presenti sul territorio: montagne, colline, laghi e pianura.
In pianura il clima è di tipo continentale con inverni freddi con frequenti giornate di gelo (durante le quali le temperature minime possono raggiungere i -10 °C/-11 °C) e nebbie fitte. A Milano, la temperatura minore mai registrata dall'Osservatorio di Brera dal 1876 è stata di -10°C, la maggiore di 39,3° nella caldissima estate 2003. La nebbia è principalmente diffusa nella parte bassa della Pianura Padana dove i corsi d'acqua abbondano e ne favoriscono la formazione. Le estati in pianura sono calde, umide e moderatamente piovose. Le temperature, in tale periodo, possono superare i 30 °C e l'umidità superare il 90% causando quel fenomeno di caldo umido comunemente chiamato afa, condizione aggravata dalla scarsa ventilazione tipica della Pianura Padana. Le perturbazioni di stampo atlantico-mediterraneo o da quelle di origine artico-russa sono le principali cause del mal tempo. La neve, abbondante sui rilievi, può cadere anche in pianura.
Le zone limitrofe ai grandi laghi hanno un clima mite, più simile a quello mediterraneo che a quello continentale, con inverni miti ed estati calde ma non umide. Queste condizioni permettono la coltivazione di ulivi e agrumi nelle zone più riparate.
La fascia prealpina e l'alto Oltrepò hanno un clima di tipo temperato fresco, la media montagna alpina un clima temperato freddo e le vette un clima di tipo nivale.
Le città, a causa delle loro grandi dimensioni e alla produzione di calore dovuta all'attività umana, hanno dato origine ad un innalzamento medio della temperatura locale di circa 2 °C (in metropoli come Milano di circa 2-3°c rispetto all'hinterland)detto fenomeno viene chiamato "isola di calore".
Le principali stazione meteorologiche che permettono di monitorare il clima della Lombardia e che fanno capo al Servizio Meteorologico dell'Aeronautica Militare Italiana, sono quelle di Bergamo Orio al Serio, Brescia Ghedi, Brescia Montichiari, Milano Linate, Milano Malpensa e di Monte Bisbino.
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