Le climat de la Serbie est sous l’influence de la masse continentale de l’Eurasie, de l’océan Atlantique et de la mer Méditerranée. Avec des températures moyennes en janvier autour de 0 °C et des températures moyennes en juillet de 22 °C, il peut être classé comme un climat continental chaud et humide ou un climat subtropical humide. Au nord, le climat est plus continental, avec des hivers froids et des étés chauds et humides ainsi que des précipitations bien réparties. Dans le sud, les étés et les automnes sont plus secs et les hivers sont relativement froids, avec de fortes chutes de neige dans les montagnes.
Les différences d’altitude, la proximité de la mer Adriatique et des grands bassins fluviaux, ainsi que l’exposition aux vents expliquent les variations climatiques. Le sud de la Serbie est soumis aux influences méditerranéennes. Les Alpes Dinariques et d’autres chaînes de montagnes contribuent au refroidissement de la plupart des masses d’air chaud. Les hivers sont assez rigoureux sur le plateau de Pešter, à cause des montagnes qui l’entourent. L’une des caractéristiques climatiques de la Serbie est la kochava, un vent froid et très violent du sud-est qui commence dans les Carpates et suit le Danube vers le nord-ouest à travers la Porte de Fer où il acquiert un effet de jet et continue jusqu’à Belgrade et peut se propager aussi loin au sud que Niš.
La température annuelle moyenne de l’air pour la période 1961-1990 pour les zones allant jusqu’à 300 m d’altitude est de 10,9 °C. Les zones d’altitude de 300 à 500 m ont une température moyenne annuelle d’environ 10,0 °C, et sur 1 000 m d’altitude d’environ 6,0 °C. La température la plus basse enregistrée en Serbie était de −39,5 °C le 13 janvier 1985, à Karajukića Bunari à Pešter, et la plus élevée était de 44,9 °C, le 24 juillet 2007, enregistrée à Smederevska Palanka.
La Serbie est l’un des rares pays européens présentant un risque très élevé de risques naturels (tremblements de terre, tempêtes, inondations, sécheresses). On estime que les inondations potentielles, en particulier dans les régions du centre de la Serbie, menacent plus de 500 agglomérations plus importantes sur une superficie de 16 000 kilomètres carrés. Les plus désastreuses ont été les inondations de mai 2014, qui ont fait 57 morts et causé des dégâts de plus de 1,5 milliard d’euros.
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