Le condizioni climatiche sono influenzate da un lato soprattutto dal mare Adriatico, considerata la lunghezza della costa marchigiana in rapporto alla complessiva superficie della regione, dall'altro dal rilievo, appenninico e subappenninico. Così gli inverni, relativamente freddi nelle località costiere (le minime oscillano tra 0 e 3 °C: l'Adriatico è un mare chiuso, non molto profondo, che mitiga poco la temperatura), si fanno rigidi sulle alture più interne (dove le minime sono sempre inferiori agli 0 °C); sui monti Sibillini la copertura di neve dura a lungo.
Lungo la costa prevale un clima di tipo marittimo con modeste escursioni termiche e moderate precipitazioni; procedendo verso l'interno si accentuano sempre più le escursioni termiche e aumentano in misura considerevole le precipitazioni, che in alcune aree ristrette di alta montagna raggiungono anche i 2.000 mm annui. La neve è frequente nei mesi invernali, specialmente all'interno.
Le estati, non eccessivamente calde sulla costa (con medie sui 22-23 °C), lo sono di più nelle conche vallive interne, mentre sono naturalmente temperate sui rilievi. Le precipitazioni, ovunque non abbondanti, si accrescono con regolarità con l'aumentare dell'altitudine; sono perciò minime sulla costa, specie a sud di Ancona (600-700 mm annui), massime sulle cime più elevate dell'Appennino (1.200 mm e più).
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