海口市地处低纬度热带北缘，属于热带海洋性季风气候，春季温暖少雨多旱，夏季高温多雨多台风暴雨，秋季凉爽舒适时有阴雨，冬季干旱时有冷气流侵袭带有阵寒。
全年日照时间长，辐射能量大，年平均日照时数2000小时以上，太阳辐射量可达11到12万卡，年平均气温24.2℃，最高平均气温28.6℃，最低平均气温17.7℃。极端气温为最高40.5℃，最低2.8℃。年平均降水量1684毫米，平均日降雨量在0.1毫米以上的雨日有150天左右，主要集中在夏季，多以午后的热雷雨天气为主，偶尔有台风靠近或登陆时带来暴雨天气。年平均蒸发量1834毫米，平均相对湿度在85%左右。常年风向以东南风和东北风为主，初夏和盛夏季节多刮南风和西南风，年平均风速3.4米/秒。
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