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    周至縣屬暖溫帶大陸性季風氣候。冬季氣候寒冷乾燥,氣溫低,降水少。春季暖氣團漸強,氣溫上升,降水增加。夏季天氣炎熱,暖溼氣團凝雲致雨,多雷暴,間有冰雹。秋季連陰多雨。周至縣受地貌影響,山原高差3000餘米,高峰低谷,氣候垂直變化明顯,南北差異顯著。山區屬溼潤地區,四季中,夏短而炎熱,冬長而寒冷,夏秋低溫多雨,春冬雪掩青山。平原屬半溼潤地區,四季分明,冬夏稍長,春秋稍短,日照充足,氣溫、降水年際變化大。春季多風,夏季多伏旱,秋季多陰雨,冬季乾冷少雨雪。

    太陽輻射總量(光量)平原:109.68千卡/平方釐米。年際變化,5—8月較大;季節變化夏季最強。6、7月太陽總輻射每日430卡/平方釐米以上;9、10月溫度高,雲雨多,日照少,總輻射銳減。

    周至縣平原年平均氣溫13.2℃,1月最冷,月平均氣溫—1.2℃;7月最熱,月平均氣溫26.5℃。

    深山區年平均溫度:雙廟為6.4℃,厚畛子8.4℃。

    山區年平均氣溫:在海拔576米的低山區木匠河口為12℃,在海拔1109米的中山區板房子為10℃,在海拔1500米的中山區黑河上源釣魚臺為8.4℃,在海拔1975.8米的四方臺雙廟氣象站處為6.4℃。年平均氣溫與平原僅差1.1℃。

    周至縣降水量趨勢是由南向北遞減,山區由低向高遞增。表現為地區差異大,年內變化大,年際變化亦大的規律。地區差異是:多年平均降水量山區為850.52毫米,平原為699.98毫米。從降雨特點上看,夏季多以暴雨形式出現,雨日少,雨勢猛,強度大,往往出現洪災或伏旱,秋季常出現連陰雨,雨日多,強度小,雨勢緩。據記載最大30日降水量為563.9毫米,佔多年平均雨量的66.26,因之洪澇災害比較頻繁。冬春季節,雨雪稀少,多出現春旱。

    周至縣在6、7月內幾乎天天都有,一般風速8—15米/秒。平原大風除1月和12月未有外,其餘各月都有發生。山區大風1—12月均有發生,平原以6、7月最多,山區以3、4月最多。

    周至縣秦嶺北屬黃河流域,1公里以上的峪溝52條,形成河流15條,其集雨面積100平方公里以上2條,50—100平方公里6條,50平方公里以下7條。河流特點為山區部分河床陡峻,山谷高深,水流急湍;出峪後河床比降變緩,水面擴散,流向呈東北方向,匯入渭河。縣內秦嶺南渭水河屬長江流域。

    周至河流密佈,河流名稱古今變異不大。但水系組合與河道平面形態變化較大。從水系組合來看,古代黑河、田峪河、沙河、就峪河、仰天河、陽化河、乾乾河、赤峪河等單獨入渭,為渭河支流,而後仰天河、陽化河、乾乾河成為清水河的支流;田峪河、沙河、就峪河、赤峪河等成為黑河的支流。從河道的平面形態來看,平原各河,是河流的下游段,兩岸地勢平坦,橫向擺動幅度較大,具有遊蕩河流的特徵。

    周至的湖泊、陂塘、水庫亦不少。分佈在太白山海拔3000米以上的二爺海、三爺海、玉皇池、三清池等,是華中地區最高的湖泊群。

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