《简明中国经济通史》载:夏商周时期,县域属降水量超过200毫米的中温带半干旱区。从新石器晚期至夏商,县域气候总体属温暖期。物候学家竺可桢认为,这一时期大部分时间年平均温度高于现在2℃左右,一月份的平均温度大约比现在高3℃5℃。约从公元前1100年开始,亦即从商末周初开始,县域进入寒冷期。公元前8世纪中叶的春秋战国时期,县域又进入温暖期。秦汉时期,县域气候由暖转冷。大体上说,秦与西汉,气候持续温和,平均温度较今约高1.5℃。两汉之际与东汉时期,天气趋于寒冷,平均温度较今约低0.7℃。魏晋南北朝时期,县域气候基本特征是寒冷。唐五代时期,县域气候变得和暖。两宋时期,县域气候处于寒冷期。7世纪初气温开始回升,高于今天。到8世纪中叶达到最高,此后气温开始下降,11世纪末时开始低于今天,到12世纪中叶达到最低点,比今天低将近2℃;此后又开始回升,到13世纪初达到最高,但仍低于今天的气温,到13世纪末期气温又降到最低,低于今天将近2℃。元代,进入温暖期。明清时期,县域气候处于寒冷期。
在当代,县域被称为居中纬度内陆高原地区,气候受季风影响明显,属温带大陆性季风气候类型。在全国气候区划中,属暖温带半湿润气候区。四季气候总的特征是:春季(3月~5月)风大雨少,冷暖多变;夏季(6月~8月)温和凉爽,雨水集中,多洪水、冰雹;秋季(9月~11月)气温低,降雨多;冬季(12月~2月)多雨寒冷,干早少雪。1983年,正宁县农业区划办公室气象组与正宁县气象站编写出《正宁县农业气候资源分析与农业气候区划》。现据此,并根据最新资料,摘编如下:第一节日照全县年平均日照时数为2447.4小时,最多年为2717.0小时(1979),最少年为1982.9小时(1964)一般年份都有2000~2700小时。
一年中从3月中旬,至9月下旬,每天可照时数都在12小时以上。从5月上旬至7月下旬,每天可照时数都在14小时以上。6月日照时数最多,达257.3小时;9月日照时数最少,仅163.8小时。9月至11月,3月至6月,4月至9月,三期日照时数平均值分别为522.7小时、891.4小时、1334.0小时。
日照百分率(实照时数占可照时数之比),全县全年各月在45%~65%。12月~1月,因晴朗少云,日照百分率为65%,是全年日照百分率之最大值;9月,多阴雨天气,日照百分率为全年各月之最小值,仅为45%。
第二节气温全县年平均气温8℃~10℃。西南部较高,约10℃左右;东部林区较低,约8左右;中部地区居中,约8.5℃;县城位置偏东,距林区较近,为8.3℃。同一地区的川区高于塬区,塬区高于山区。全县年平均气温呈上升趋势,20世纪60年代至80年代,以每10年0.1℃的速度缓慢上升;80年代至90年代,升幅最大,达0.9℃~1.2℃,是40年来气温最高时期,与全球气温变暖同步。
全县平均气温7月份最高,为20.9℃,6月、8月次之,分别为19.1℃、19.8℃;冬季各月平均气温均在零下,1月最低,为-5.3℃。一日中,最高气温出现在午后,最低气温出现在清晨。全年20℃持续天数为34天。
全县气温年较差(最热月平均温度与最冷月平均温度之差)大,平均年较差26.9℃最大年较差29.7℃(1967),最小年较差22.9℃(1979)。
全,县年平均最高温度13.6℃年平均最低温度3.5℃。月平均最高温度出现在8月份,为26.0℃,月平均最低温度出现,在1月份,为-10.1℃。年极端最高气温35.1℃(1966年6月21日),年极端最低温度-22.8℃(1967年1月16日)。年极端最高气温多数年份出现在6月或7月,少数年份出现在8月。年极端最低气温多出现在1月、12月,极少数年份出现在11月。有80%保证率无霜期为150天。
全县年平均地面温度为10.3℃7月最高,为25.4℃
6月8月次之,分别为25.1℃23.8℃1月最低,为-6.5℃,12月2月次之,,分别为-5.3℃和-3.3,℃。全县冻土历年平均初日为11月3日,平均终日为4月3日,10厘米深度平均冻结12月7日,平均解冻日期3月3日。30厘米平均冻结日期为12月29日,平均解冻期为3月14日。
第三节蒸发县境东部地区年平均蒸发量为1508.5m,西部地区年平均蒸发量为1462.1m。7月,平均气温最高,蒸发量最大。1966年6月21日,山河镇一日最大蒸发量为22.9m。1月,平均气温最低,蒸发量最小。
第四节风县内受季风影响,冬季多偏西北风,较寒冷干燥;夏季多偏东南风,较凉爽湿润;春、秋两季为过渡季节,冷热交替,变化频繁。年平均风速为每秒2.3米~2.6米,最大为每秒3.1米。一般春季风多风大,1974年4月,最大风速达每秒4.2米;1960年至1979年的20年中,大风(风力≥8级)日数68次,出现在春季的有29次,占43%,其中4月份出现14次,约占春季总数的一半。9月份风速最小,平均每秒1.2米~2.6米。1975年7月29日,山河镇雷雨前瞬间最大风(西南风)速达每秒3.1米。
第五节降水正宁县东部地区年平均降水量为620.1m最多为833.1m(1964)(编者注:最新资料为1983年的920.7m),最少436.7m(1,965)。西部地区年平均降水量为543.3m东部年降水量比西部多50~100m,年降水相对平均变率东部为14%,西部%保证率降水量东部地区为555m(即每10年中有8年降水量在555m以上),西部地区为500m。全年之中,前半年气温逐月升高,降水也逐月增加,7月份为降水高峰期,8月份后气温逐月下降,降水也逐月减少,冬季各月降水量很少。12月和1月降水仅4.8m;7月为119.1m,占全年降水量的19.1%;7月、8月、9月三个月总降水量345.8m,占全年降水量的55.5%。全县各月降水量的相对平均变率,秋季和冬季变化很大,12月份最大,达88%;春、夏季各月稍小,7月份最小,为32%。大暴雨多出现在7月~9月。一日最大降水量8月份最大,为96.7m(1980年8月3日);一日最大降水量1月份最小,仅4.7m(1962)。本县历年最长连续降水日数为14天,降水量139.6m(1963年9月10日至23日),最长连续无降水日数为83天(1962年11月27日至1963年2月17日)。全县年总降水日数(日降水量大于0.1m天数)平均84103天,最多143天为15%。80,(1964)。全县早雪在10月27日~11月16日,终雪在3月31日~4月17日,最晚5月14日(1973)。降雪日数平均10~37天,积雪日数平均15~44天,最大积雪深度在12厘米以上;1962年11月25日,山河镇最大积雪深度为24厘米。20世纪60年代中末期至70年代初,由于植被被大量破坏,使本区气候更加干旱。据正宁县气象站资料统计表明,以1968—1972年后5年与1963—1967年前5年相比,年均降水量减少17.3m。
第六节湿度全县年平均空气相对湿度51%~76%。9月份相对湿度最大,为76%;1月份最小,为51%。年平均空气绝对湿度2.1百帕~17.4百帕,以7月、8月、12月最大,月平均绝对湿度17.1百帕~17.4百帕;1月最小,为2.1百帕。
全县分月土壤湿度情况分别为:3月,10~30厘米深处多年平均土壤湿度为19%24%,其分布状态是上湿下干。10~20厘米深处土壤湿度为20%~21%。30厘米深处土壤湿度为19%。4月至5月,随着气温的逐渐升高,风速增大,蒸发加快,10~30厘米深处土壤湿度为13%~18%。6月上中旬,10~30厘米深处土壤湿度平均值为13%。6月下旬至8月,雨量逐渐增多,土壤湿度相应增大,10厘米深处土壤湿度为16%~18%,20厘米深处土壤湿度为16%~17%,30厘米深处土壤湿度为15%~16%。9月,因多连阴雨,土壤湿度较大,10~30厘米深处土壤湿度平均值为19%~20%。20世纪60年代中末期至70年代初,由于植被破坏严重,使本区气候更加干旱。据正宁县气象站资料统计表明,以1968—1972年后5年与1963—1967年前5年相比,平均相对湿度降低4%。