Il clima di Firenze è un clima temperato umido con estate molto calda (Cfa) secondo la classificazione dei climi di Köppen ed un clima subumido (C2) secondo la classificazione climatica di Thornthwaite. Nella classificazione climatica dei comuni italiani la città di Firenze rientra nella zona D con 1 821 GG, mentre la diffusività atmosferica risulta bassa secondo uno studio del 2002 dell'Ibimet CNR.

Storia

Firenze è stata una delle prime città ad emergere storicamente nel panorama meteorologico mondiale, grazie all'attivazione della stazione meteorologica di Firenze Monastero degli Angeli che tra il 1654 e il 1670 ha effettuato osservazioni meteorologiche e registrazioni di dati termometrici per la rete meteorologica granducale, che venne istituita da Ferdinando II de' Medici ed includeva in quegli anni anche le stazioni toscane di Vallombrosa (1656-1668), di Pisa (1657-1658) e di Cutigliano (1658-1659), oltre ad includere al di fuori dei confini granducali le stazioni meteorologiche italiane di Bologna, Parma e Milano e quelle europee di Innsbruck, Varsavia e Parigi.

Le registrazioni di dati termometrici al Monastero degli Angeli venivano effettuate utilizzando termometri fiorentini a scala 50, col valore di 13,5° corrispondente a 0 °C. Nella tabella sottostante viene approssimativamente indicata la conversione dai gradi fiorentini in scala 50 ai gradi della scala centigrada attualmente in uso.

Gradi Fiorentiniin scala 50 GradiCelsius 0° -20,3 °C 10° -5,3 °C 13,5° 0 °C 20° +9,8 °C 30° +24,8 °C 40° +39,8 °C 50° +54,8 °C

Caratteristiche climatiche

Temperature

Le temperature medie annue storiche sono attorno i 15 °C, con la suddetta soglia che viene superata di pochi decimi nell'area urbana a causa dell'effetto dell'isola di calore cittadina che condiziona soprattutto l'andamento delle temperature minime rispetto alle stazioni extraurbane e rurali dove la temperatura media annua si attesta di poco al di sotto di tale soglia.

Le temperature medie del mese più freddo, gennaio, sono ovunque inferiori ai 7 °C, con i valori medi più elevati che anche in questo caso vengono registrati presso le stazioni urbane. Nel corso dell'inverno, e qualche volta anche fra ottobre e novembre e tra marzo e aprile, la temperatura può scendere sotto lo zero, soprattutto nelle aree extraurbane e rurali e specialmente durante le notti caratterizzate da cielo sereno, calma di vento, contenuta umidità relativa e accentuata limpidezza atmosferica; le temperature possono scendere anche abbondantemente al di sotto dello zero in caso di irruzioni di aria fredda artico continentale o di effetto albedo susseguente a nevicate. In media i giorni di gelo annui alla stazione aeroportuale di Peretola nel trentennio 1961-1990 sono 41 (31 in inverno e 5 sia in autunno che in primavera), mentre nel successivo trentennio 1971-2000 i giorni di gelo medi annui sono scesi a 35 (27 in inverno e 4 sia in autunno che in primavera).

In base ai trentenni di riferimento climatico esaminati, il mese più caldo può essere luglio o agosto. Prendendo luglio come mese convenzionalmente più caldo, le temperature medie sono ovunque superiori ai 24 °C, con picchi medi che superano anche i 25 °C nelle stazioni urbane come quella dell'Osservatorio Ximeniano. In estate, soprattutto negli ultimi anni, sono piuttosto frequenti le giornate in cui si raggiungono i , evento normale con forti anticicloni per una latitudine sotto al 45º parallelo dove l'incidenza del sole è molto forte; talvolta le temperature si avvicinano anche ai 40 °C, raggiungendoli e superandoli di poco in alcune annate. Nel corso dell'anno, in base alle medie trentennali dal 1971 al 2000 della stazione aeroportuale di Peretola, si registrano mediamente 62 giorni con temperatura massima superiore ai 30 °C (2 in maggio, 9 in giugno, 23 in luglio, 22 in agosto e 6 in settembre).

Nuvolosità

In base alle osservazioni meteorologiche effettuate tra il 1961 e il 1990 presso la stazione aeroportuale di Peretola, la nuvolosità media annua si attesta ad un valore di 4,2 okta giornalieri.

Il mese con la media più elevata risulta dicembre con 5,1 okta giornalieri, mentre la media più bassa si registra nel mese di luglio con 2,7 okta giornalieri. A livello stagionale, l'inverno fa registrare le medie più elevate con 4,9 okta giornalieri, mentre in estate si verificano le medie più basse con 3,1 okta giornalieri.

I mesi invernali fanno registrare valori medi più elevati rispetto a quelli dei mesi autunnali per il fenomeno della maccaja che può apportare copertura nuvolosa di tipo medio-basso in presenza di condizioni anticicloniche associate alla presenza di aria calda in quota e di correnti umide al suolo di origine marittima. Al contrario, nei mesi estivi la nuvolosità è determinata soprattutto dall'attività termoconvettiva pomeridiana che interessa principalmente le aree appenniniche e i rilievi chiantigiani ma che talvolta può coinvolgere marginalmente anche la città di Firenze.

Precipitazioni Le precipitazioni medie annue si attestano attorno ai 900 mm, valore che viene superato di poco alla stazione aeroportuale di Peretola mentre all'Osservatorio Ximeniano la media annua risulta inferiore alla suddetta soglia.

In tutte le stazioni cittadine il mese mediamente più piovoso risulta essere novembre e quello mediamente più secco luglio; soltanto in alcuni trentenni di riferimento climatico nel corso dell'Ottocento il mese di ottobre è risultato mediamente più piovoso rispetto a quello di novembre.

A livello stagionale, le precipitazioni risultano concentrate prevalentemente in primavera (massimo secondario per accumulo con numero massimo di giorni di pioggia stagionali) ed autunno, stagione durante la quale possono risultare abbondanti.Osservatorio Ximeniano. Annuario 2004. Firenze, Pagnini Editore, 2006. Pag. 86, fig. 6: Valori medi mensili dei parametri meteorologici relativi al periodo di riferimento 1971-2000.

Integrando le serie storiche pluviometriche della stazione meteorologica dell'Osservatorio Ximeniano (dal 1822) e di quella dell'aeroporto di Peretola (dal 1951), l'anno più piovoso registrato a Firenze è stato il 1937 con totali annui, seguito dal 1838 con 1226,9 mm totali e dal 1910 con 1200,3 mm totali. Al contrario, l'anno più siccitoso è finora risultato il 1894 con 433,7 mm totali annui (lo stesso anno accumulo di 405,0 mm totali alla stazione meteorologica di Firenze Museo La Specola), seguito dal 1945 con 453,1 mm totali (i suddetti anni sono gli unici ad aver fatto finora registrare accumuli totali inferiori ai 500 mm). A livello mensile nel centro storico cittadino, in base alla serie storica pluviometrica dell'Osservatorio Ximeniano, dal 1822 al 2006 sono stati 15 i mesi ad aver chiuso senza accumuli pluviometrici (5 volte il mese di luglio, 3 volte il mese di marzo, 3 volte il mese di agosto ed una volta ciascuno i mesi di febbraio, maggio, giugno e novembre), mentre sono risultati 11 i mesi ad aver chiuso con accumuli totali superiori ai 250 mm: tra essi il nettamente più piovoso è risultato ottobre 1992 con 470,6 mm totali. Per accumulo totale novembre 1844 è all'ottavo posto assoluto e al quarto posto mensile, mentre novembre 1966 si piazza oltre il decimo posto assoluto, nonostante nei suddetti mesi si siano verificate due fra le più devastanti alluvioni cittadine mai documentate.Emilio Borchi, Renzo Macii. Le piogge a Firenze (1812-2007). Firenze, Pagnini Editore, 2010. ISBN 88-8251-334-3

Nevicate

Le precipitazioni nevose avvengono quasi tutti gli anni (la media delle segnalazioni di neve nei METAR della stazione meteorologica di Firenze Peretola è di 2,4 giorni l'anno fra il 1964 e il 2013, pur essendoci alcune annate totalmente prive di precipitazioni nevose), spesso però si tratta solo di deboli fioccate o nevischio con accumuli scarsi o nulli; gli eventi di rilievo, più frequenti fino agli anni sessanta, negli ultimi decenni hanno tempi di ritorno sui 10 anni circa.

Integrando le serie storiche nivometriche della stazione meteorologica dell'Osservatorio Ximeniano (dal 1874) e di quella aeroportuale di Peretola (dal 1951), l'anno con la maggiore frequenza di precipitazioni nevose, comprendenti sia quelle con accumulo che senza accumulo e miste a pioggia, è stato il 1895 con 14 giorni, seguito dal 1904, 1906 e 2012 con 11 giorni e dal 1929 e 1940 con 10 giorni. Al contrario non si sono contati giorni con precipitazioni nevose in città nel 1884, nel 1902, 1903, 1908, 1910, 1921, 1927, 1930, 1931, 1936, 1937, 1943 e 1949; nessun giorno di neve né presso l'osservatorio né presso l'aeroporto anche nel 1951, 1952, 1959, 1964, 1971, 1972, 1974, 1975, 1977, 1978, 1989 e 2011.Guido Alfani. Un secolo di osservazioni meteoriche. Contributo allo studio della climatologia italiana. Collana di pubblicazioni dell'Osservatorio Ximeniano dei Padri Scolopi, n° 126. Firenze, Tipografia Barbera, 1920.Osservatorio Ximeniano. Cinquant'anni di osservazioni meteoriche (1919-1970): contributo allo studio della climatologia italiana. Empoli, Stamperia Tito Guainai, 1976.Emilio Borchi, Renzo Macii. La neve a Firenze (1874-2010). Firenze, Pagnini Editore, 2011. ISBN 88-8251-382-3

Venti La ventilazione media annua risulta essere di intensità attorno ai 4 m/s presso l'area aeroportuale, mentre nel centro storico si attesta attorno ai 3,4 m/s per la presenza degli edifici del tessuto urbano cittadino che tendono a smorzare la forza dei venti rispetto alle aree periferiche; nonostante la ventilazione si presenti generalmente di debole intensità sono possibili rinforzi fino a vento moderato nelle ore tardo-pomeridiane dei mesi estivi, per l'attivazione delle brezze marine dovute al forte gradiente termico che si viene a creare fra il Mar Ligure e le aree interne, e fino a vento di moderata e talvolta forte intensità di tramontana o di bora nei mesi invernali durante le irruzioni di aria artica o continentale, sia per gradiente isobarico che per gradiente termico.

Presso la stazione aeroportuale i mesi con la maggiore intensità media dei venti sono febbraio, marzo e ottobre con 4,3 m/s, mentre il mese con la minore intensità media è agosto con 3,6 m/s; nel centro storico, invece, presso l'Osservatorio Ximeniano il mese con la maggiore intensità eolica risulta gennaio con 3,7 m/s, mentre settembre con 3 m/s risulta il mese con la minore intensità media dei venti. A livello stagionale, entrambe le stazioni raggiungono in inverno le massime intensità eoliche medie, mentre i minimi sono raggiunti in estate alla stazione aeroportuale e in autunno all'Osservatorio Ximeniano.