Le climat méditerranéen se dégrade selon la latitude, la continentalité et l'altitude.
Le relief, souvent accidenté dans les pays méditerranéens, introduit des nuances supplémentaires. Les types climatiques y sont les mêmes qu'à basse altitude, mais les températures sont modifiées par l'altitude et la pluviométrie varie en fonction de l'exposition (voir climat montagnard). Ainsi au Maroc, dans la vallée de la Moulouya, les hauteurs d'eau ne dépassent pas 400 mm/an alors que le Rif occidental peut recevoir localement plus de 2000 mm. La montagne méditerranéenne subit de violents orages dont les effets dévastateurs sont accentués par les pentes et par la faible couverture forestière (sols sensibles). En hiver, la neige est habituelle et le manteau neigeux peut durer plusieurs mois. En été, sur les adrets, il arrive que les journées soient aussi chaudes qu'en plaine, avec des nuits plus froides cependant. Les amplitudes thermiques quotidiennes sont donc très importantes et peuvent dépasser 20 °C.
Le régime des vents est variable d'une région à l'autre. Les régions de climat méditerranéen sont réputées pour leurs vents locaux catabatiques. La tramontane en Languedoc-Roussillon et les Baléares, le mistral en Provence et Catalogne et la bora (Adriatique), froids et desséchants, soufflant du continent européen vers la mer. Le sirocco et le khamsin, chauds et secs, soufflent de l'Afrique vers la mer.
En saison froide, des perturbations pluvieuses circulent principalement d'ouest en est sur la Méditerranée. Les deux tiers de celles-ci se forment sur la mer, les autres, originaires de l'océan Atlantique, sont réactivées au contact des eaux chaudes. Le gradient thermique vertical est souvent important, ce qui active la cyclogénèse. Sur les façades océaniques, les côtes sont touchées par les perturbations provenant de l'océan, qui atteignent leur maximum d'activité en hiver.
Les invasions froides sont plus marquées sur le nord que sur le sud du bassin. Dans le nord-ouest, de l'Espagne à l'Italie, elles peuvent être plus fréquentes aux intersaisons (surtout en automne) qu'au cœur de l'hiver. Elles peuvent aussi, mais plus rarement, se produire en été. Dans le nord-est, de la Grèce au Proche-Orient, les invasions ont surtout lieu en plein hiver, apportant froid et neige quelquefois jusque dans les régions côtières. L'air froid atteint plus rarement le littoral nord de l'Afrique, ce qui explique la diminution progressive des pluies et l'augmentation de la saison sèche du nord vers le sud.
L'été, le mécanisme est plus simple. Les hautes pressions subtropicales règnent sur le bassin, contraignant les perturbations d'ouest des moyennes latitudes à circuler plus au nord. L'air est subsident et la sécheresse quasi-absolue. Seul le nord de la zone peut subir quelques advections froides d'altitude qui occasionnent des orages, ou recevoir des queues de dépressions océaniques.
mois | jan. | fév. | mar. | avr. | mai | jui. | jui. | aoû. | sep. | oct. | nov. | déc. | année |
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Température minimale moyenne (°C) | 2,6 | 3,7 | 5,6 | 7,2 | 10,7 | 15,1 | 18,4 | 18,2 | 15 | 10,2 | 6 | 3,8 | 9,7 |
Température maximale moyenne (°C) | 9,7 | 12 | 15,7 | 17,5 | 21,4 | 26,9 | 31,2 | 30,7 | 26 | 19 | 13,4 | 10,1 | 19,5 |
Précipitations (mm) | 37 | 35 | 26 | 47 | 52 | 25 | 15 | 10 | 28 | 49 | 56 | 56 | 436 |
Nombre de jours avec pluie | 9 | 9 | 7 | 11 | 12 | 7 | 3 | 3 | 5 | 9 | 9 | 11 |
En dehors du bassin méditerranéen, un climat similaire apparaît, à l'ouest des continents, dans le prolongement des déserts littoraux, sur des zones d'extension limitée. Ces régions sont soumises pendant la saison froide au régime tempéré océanique, avec des perturbations d'ouest pluvieuses auxquelles des périodes plus calmes succèdent. En été, l'anticyclone subtropical apporte un temps clair et stable, avec des vents faibles et des précipitations absentes ou exceptionnelles.
En Amérique du Nord, on retrouve ce type de climat en Californie du Sud à l'extrême Nord de la Basse-Californie et dans la vallée de Sacramento. En Amérique du Sud, on retrouve ce climat sur une partie du littoral chilien (région de Santiago et de Valparaíso) ainsi que dans la vallée centrale du Chili. Les précipitations, apportées par les flux perturbés de l'océan Pacifique venant de l'ouest, y sont médiocres (400 mm de moyenne annuelle à Santiago du Chili). La sécheresse estivale de ces régions, liée aux hautes pressions subtropicales, est quasi absolue. L'hiver est doux, les moyennes oscillent entre 7 °C et 13 °C en plaine, mais les coups de froids sont possibles. Les mois les plus chauds sont août ou septembre.
La région du Cap, en Afrique du Sud et le Sud-Ouest de l'Australie (Perth et Adélaïde ont pour particularité d'avoir des températures très clémentes en hiver (le gel y est très rare) et des étés chauds avec des matinées souvent brumeuses sur les littoraux). Le climat de ces régions s'apparente à celui du Maroc occidental.
mois | jan. | fév. | mar. | avr. | mai | jui. | jui. | aoû. | sep. | oct. | nov. | déc. | année |
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Température minimale moyenne (°C) | 7,7 | 9,3 | 9,4 | 9,9 | 10,3 | 11,4 | 11,9 | 12,6 | 13,3 | 12,9 | 10,9 | 8,3 | 10,6 |
Température maximale moyenne (°C) | 13,5 | 15,6 | 16,0 | 16,7 | 17,1 | 17,8 | 18,1 | 18,7 | 20,4 | 20,4 | 17,1 | 13,6 | 17,0 |
Précipitations (mm) | 103,1 | 74,9 | 78,0 | 32,8 | 6,4 | 3,8 | 1,0 | 1,8 | 6,6 | 32 | 81,5 | 78,7 | 500,6 |