春季:气温上升快，昼夜温差大，干旱多风。随着太阳高度角的逐渐增大，春季白天时间变长，从地面获得的热量超过支出，所以气温上升很快，月平均气温上升9-6℃，3月平均气温为4.5℃，4月平均气温为13.1℃。白天气温高，夜间辐射降温强，气温低，是昼夜温差最大的季节。一般每日气温4。最高日温差为16.8℃。此外，春季冷空气活动仍然十分频繁。由于气温骤降，“倒春寒”天气容易形成晚霜。大风多，8级以上大风天数占全年总天数的40%。大风出现时，往往伴有浮尘、扬沙和沙尘暴天气。春季降水少，加重了春旱，故有“十年九月春旱”之称
夏季:酷热，降水集中，形成雨热同季。除山区外，平原地区夏季平均气温在24℃以上。虽然最热的月份不是6月，但极端最高气温大多出现在6月。七月进入盛夏，是一年中最热的月份。平均气温接近26℃，高温持续稳定，昼夜温差小。夏季降水量占全年降水量的70%，多以暴雨形式出现。平原洪涝是北京夏季的主要自然灾害之一。此外，山区热对流强烈，导致局部地区雷雨天气，并伴有冰雹，对农业造成一定损失。
秋天:天高气爽，乍暖还寒，阳光明媚。入秋后，北方冷空气开始入侵，气温迅速下降。因此，初霜的提前到来时有发生。
冬天:寒冷漫长。冬季持续五个月，若平均气温低于0℃为严冬，则持续三个月(12月-2月)。隆冬时节，平原地区平均气温在-4℃以下，山区平均气温在-8℃以下，平原地区极端最低气温为-27.4℃。冬季降水量占全年降水量的2%，经常连续一个多月没有降水(雪)。
北京气候属温带半湿润半干旱季风气候。年极端最高气温一般在35～40℃之间。年极端最低气温一般在－14～－20℃之间，1966年曾低到－27.4℃（大兴东黑垡）；高山区低于－30℃。7月最热，月平均气温，平原地区为26℃左右；海拔800米以下的山区为21～25℃。1月最冷，月平均气温，平原地区为－4～－5℃；海拔800米以下山区为－6～－10℃。气温年较差为30～32℃。
年降水量空间分布不均匀，东北部和西南部山前迎风坡地区为相对降水中心，在600～700毫米之间，西北部和北部深山区少于500毫米，平原及部分山区在500～600毫米之间。夏季降水量约占年降水量的3/4。
北京位于东经115.7°—117.4°，北纬39.4°—41.6°，中心位于北纬39°54′20″，东经116°25′29″，总面积16410.54平方千米。位于华北平原北部，毗邻渤海湾，上靠辽东半岛，下临山东半岛。北京与天津相邻，并与天津一起被河北省环绕。
西部是太行山山脉余脉的西山，北部是燕山山脉的军都山，两山在南口关沟相交，形成一个向东南展开的半圆形大山弯，人们称之为“北京弯”，它所围绕的小平原即为北京小平原。诚如古人所言：“幽州之地，左环沧海，右拥太行，北枕居庸，南襟河济，诚天府之国”。
北京市山区面积10200平方千米，约占总面积的62%，平原区面积为6200平方千米，约占总面积的38%。北京的地形西北高，东南低。西部为西山属太行山脉；北部和东北部为军都山属燕山山脉。最高的山峰为京西门头沟区的东灵山。最低的地面为通州区东南边界。北京市平均海拔43.5米。北京平原的海拔高度在20～60米，山地一般海拔1000～1500米。
北京的气候为典型的北温带半湿润大陆性季风气候，夏季高温多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促。全年无霜期180～200天，西部山区较短。
成因：
冬季受温带大陆气团控制，寒冷干燥，且南北气温差别大；夏季受温带海洋气团或变性热带海洋气团影响，暖热多雨，且南北气温差别小。
冬季在强大的西伯利亚大陆冷高压的影响下，盛行冬季风，以偏西偏北风为主，风力强劲，天气晴寒，雨雪稀少。最冷月平均气温南北差异大，南部在0℃以下，北部可达-20℃，平均纬度递减率为2℃/纬距。夏季在太平洋副热带高压的影响下，盛行夏季风，以偏东偏南风为主，风力较小；潮湿多雨，6—8月降水量占年降水量的70%以上。最热月平均气温南部可达26℃以上，往北有所降低，也不低于20℃，平均纬度递减率仅为0.4℃/纬距。自然植被为落叶阔叶林和针阔叶混交林。
成因主要是受海陆热力性质影响。
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