Un mapa climático muestra las variaciones climáticas en un área geográfica. Puede cubrir todo el planeta, un solo continente o una región más pequeña. Los mapas climáticos pueden mostrar el clima general según un sistema de clasificación basado en promedios o en un solo factor, como la temperatura o la precipitación. También pueden mostrar variaciones estacionales, climas futuros proyectados o reconstrucciones de climas pasados.
Se pueden emplear varios sistemas de clasificación climática para producir un mapa climático mundial que defina distintas regiones climáticas, pero el método más utilizado fue desarrollado a principios del siglo XX por el climatólogo germano-ruso Wladimir Koppen. Se basa en la temperatura y la precipitación promedio anual y mensual, y las regiones resultantes se correlacionan estrechamente con las zonas de vegetación. Este sistema fue modificado con frecuencia por el propio Koppen y, más tarde, por otros.
El sistema de Koppen divide los climas en cinco categorías principales, indicadas con letras mayúsculas de la A a la E. La “A” representa un clima tropical húmedo, con altas temperaturas y altas precipitaciones durante todo el año; “B” es un clima seco, con escasas precipitaciones durante todo el año, subdividido en tipo “S” que es semiárido y tipo “W” que es árido; “C” es un clima húmedo de latitudes medias; “D” es un clima continental con lluvias relativamente escasas y grandes variaciones estacionales de temperatura y “E” es un clima polar, con bajas temperaturas durante todo el año. A veces se agrega una categoría «H» para denotar un clima de tierras altas, que se aplica a regiones de alta montaña como el Himalaya.
Se agregó una segunda letra minúscula para crear subcategorías basadas en el patrón estacional de precipitación, por ejemplo, «s» denota una estación de verano seca. No todas estas subcategorías se aplican a todos los principales tipos de clima. Se agregó una tercera letra minúscula para subdividir aún más algunas categorías climáticas de acuerdo con los patrones de temperatura estacionales, por ejemplo, «a» indica un verano caluroso, con temperaturas promedio superiores a 72 ° F (22 ° C). Una vez más, no todos se aplican a todos los tipos de clima. En total, este sistema crea 30 tipos de clima que se pueden ilustrar en diferentes colores en un mapa de regiones climáticas.
Las estaciones específicas se pueden ilustrar en un mapa climático, mostrando, por ejemplo, la variabilidad en la temperatura o la precipitación a lo largo del año. Se pueden dibujar líneas conectando puntos que tienen el mismo valor para un factor dado para producir un mapa de «contorno» que muestre áreas altas y bajas para este factor. Por ejemplo, las líneas que conectan puntos de igual temperatura se denominan isotermas, por lo que un mapa con isotermas puede mostrar de un vistazo las variaciones de temperatura dentro de una región o del planeta en su conjunto. Una serie de mapas para diferentes épocas del año puede ilustrar las variaciones estacionales.
La preocupación por el cambio climático ha llevado a la creación de mapas climáticos que muestran posibles climas futuros. Estos utilizan proyecciones basadas en los aumentos de temperatura totales estimados que resultarían de varios niveles de producción de dióxido de carbono. Uno de esos mapas muestra los efectos de un aumento general de la temperatura global de 39.2 ° F (4 ° C). Se cree que las temperaturas aumentarían más sobre la tierra que sobre los océanos y que los aumentos serían mayores en latitudes altas que en latitudes bajas. Estos mapas también pueden ilustrar la geografía cambiante debido al aumento del nivel del mar.
Es posible reconstruir climas pasados utilizando fósiles y otras evidencias. Por ejemplo, el análisis de los granos de polen en muestras de suelos antiguos puede indicar los tipos de vegetación presentes cuando se formó el suelo, lo que da una buena indicación del tipo de clima hasta hace unas pocas decenas de miles de años. Yendo más atrás en el pasado, la evidencia fósil de restos de plantas, ejemplos de glaciación, que indica un clima frío, o erosión eólica, que indica un clima seco, pueden proporcionar información sobre climas que se remontan a cientos de millones de años, lo que permite que los mapas climáticos pasados creado.
Incluso se han elaborado mapas climáticos del planeta Marte. Son mucho más simples que los mapas que ilustran el clima de la Tierra, ya que no hay océanos ni precipitaciones. Sin embargo, la información sobre la topografía, el albedo, la presencia de hielo y la evidencia de la velocidad y dirección del viento, combinada con la latitud, ha permitido la producción de un mapa climático razonablemente detallado de la superficie marciana.