Le lac Baïkal se situe presqu’au centre de l’Asie, et est considérablement éloigné de tout océan ou mer. Au nord du lac, se trouvent de vastes vallées et plateaux qui favorisent l’arrivée de l’air froid arctique.
La zone sud du lac possède de hautes chaînes montagneuses, derrière lesquelles s’étend le désert de Gobi (Mongolie). Les vents d’ouest règnant dans l’hémisphère nord perdent presque toute leur humidité au dessus de l’océan Atlantique et n’apportent à la région du lac qu’une quantité insignifiante de précipitations. Le Baïkal se trouve en effet dans une zone climatique continentale propre à une grande partie de la Sibérie Orientale. Le climat se caractérise donc par un été chaud et sec, un hiver très froid (fortes précipitations de neige) ainsi que par une grande amplitude thermique entre le jour et la nuit. Le lac Baïkal influence de façon importante le climat pendant les saisons où il n’est pas pris par la glace.
L'apparition d'un micro-climat autour de grands lacs est tellement atypique que les chercheurs ont dû établir un nouveau type de climat : le climat des lacs (climat limnologique). En effet l'énorme volume d’eau, que représente le lac, adoucit le climat continental autour de celui-ci en augmentant l’humidité de l’air de la région dans laquelle il se situe, favorisant la hausse des températures en hiver et leur baisse en été.
La température moyenne sur l'année dans la région du Baïkal varie selon la latitude sous laquelle l'on se trouve, en général elle est négative et ne dépasse pas 0°C. Il n’y a qu'un endroit au Baïkal qui jouit d'une température moyenne sur l'année positive : la baie Pestchanaya avec +0,4°C. Le degré d'ensoleillement sur l'année dépend aussi de l’endroit où l'on se trouve : il est plus élevé pour l’île d’Olkhone et le détroit Maloïé Moré alors que dans la partie sud-est du lac, au pied de la chaîne montagneuse Khamar-Daban le ciel est presque toujours couvert et les précipitations sont fréquentes. La quantité annuelle des précipitations atmosphériques est de 200 mm pour l’île d’Olkhone et jusqu’à 1145 mm pour la chaîne Khamar-Daban.
La clarté du ciel dans la région du lac permet aussi de voir le sommet de montagnes éloignées de 200 km mais seulement s’il n’ y pas de brouillard. L’apparition du brouillard est provoquée par la différence (non négligeable) de températures qu'il y a entre l’eau froide du lac et l’air chaud de l'atmosphère. Une autre particularité du lac est la formation de cumulus en hiver provoquée par l'évaporation de l'eau du Baïkal...
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