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El clima de Guipúzcoa, como el del resto del País Vasco perteneciente a la vertiente cantábrica, puede considerarse como templado oceánico, o templado húmedo, caracterizado por temperaturas moderadas con escasa oscilación térmica anual y abundantes precipitaciones, bien distribuidas a lo largo del año, aunque de menor cuantía en los meses estivales. Siguiendo la terminología de Köppen sería un clima CFb, es decir, templado, holohúmedo y de veranos frescos. En el litoral, tomando como ejemplo el observatorio de Igueldo, el régimen térmico presenta una oscilación anual de apenas 2°, ya que la temperatura media del mes más frío se sitúa en 8°, mientras que la de julio no sobrepasa los 19°. Unicamente los meses de enero, febrero y diciembre registran medias inferiores a 10°, y sólo sobrepasan los 18° julio, agosto y setiembre. La misma moderación queda reflejada también en los valores extremos de las medias anuales: 16° y 10°; no obstante los valores máximos y mínimos absolutos registrados (38,6° y -12,1° respectivamente) se alejan notablemente de los valores promedios y denotan la posibilidad de tipos de tiempo muy cálidos -generalmente con viento Sur-, o muy fríos -con situación de Norte o Noreste- si bien de manera poco frecuente. La estación libre de heladas es de 280 días para San Sebastián y comprende desde el 2 de marzo hasta el 7 de diciembre. Los valores térmicos hacia el interior se extreman al debilitarse la influencia moderadora del mar o por aumento de la altitud; así Legazpia registra 6° y 20° en enero y julio respectivamente y su periodo libre de heladas se reduce a 220 días. Por su carácter oceánico general y debido a la inercia térmica del mar, es con frecuencia febrero, y no enero, el mes más frío del año; y por la misma razón agosto puede llegar a ser más cálido que julio.

El promedio anual de precipitación es de 1.506 mm. en San Sebastián, cantidad importante si se tiene en cuenta el carácter moderado de las temperaturas. Las lluvias se reparten a lo largo del año de forma regular, aunque se registran en mayor cuantía durante el período invernal; de setiembre a enero se recogen cantidades que rondan los 150 mm. mensuales, luego se produce un descenso que culmina con 90 mm. en marzo, para remontar nuevamente hasta los meses veraniegos en los que se reduce otra vez. Unicamente en el mes de julio la evapotranspiración potencial supera a la precipitación, pero con todo, no puede hablarse de mes seco porque hay reserva de agua suficiente en el suelo para compensar las pérdidas. En este momento el índice de humedad es casi igual a la unidad, superándose dicho valor durante el resto del año, con máximos en diciembre y enero (8,4 y 6,2 respectivamente). El promedio anual de evapotranspiración potencial alcanza para Guipúzcoa los 709 mm., mientras que el exceso de agua sobre las necesidades de la vegetación equivale a 810 mm., ya que el total anual de precipitaciones duplica con creces a la que se pierde por evapotranspiración. Ello explica de alguna forma la importancia de los caudales fluviales, porque el suelo es capaz de retener tan sólo una parte de este exceso de agua, y el resto se pierde por escorrentía.

El promedio anual de días de precipitación es de 199 para San Sebastián, cantidad muy notable tanto si se valora en el contexto climático oceánico como en el peninsular, con la particularidad además de que todos los meses presentan como promedio una cifra importante que varia entre 15 y 19 días con precipitación. No obstante, no existe una relación directa entre el volumen mensual de precipitación y el número de días en que éstas se producen; así sucede por ejemplo que octubre, ocupando el último lugar en cuanto a días con precipitación, es el tercero en relación con la cuantía mensual, y marzo registra la mitad de lo recogido en diciembre en tan sólo 4 días menos. De todo esto puede deducirse que la cantidad de lluvia recogida depende fundamentalmente de la intensidad de precipitación, y ésta aumenta en los meses de otoño-invierno. Otro rasgo del régimen pluviométrico del clima guipuzcoano es el de la variabilidad interanual tanto del número de días de precipitación como de los valores mensuales, es decir, la escasa fidelidad que cada mes en concreto guarda a los promedios elaborados para un periodo largo. De ahí también la dificultad para "acertar" con el tiempo que va a hacer y el asombro ante las disparidades que se presentan entre periodos iguales de años diferentes. Pero unos meses se compensan con otros y el promedio anual tanto en días de lluvia como en cuantías varían poco de las magnitudes promedio. El cielo cubierto es también una casi constante de este clima oceánico, en el que los días despejados suponen apenas el 13 % del total anual. Esto, que contribuye a atenuar la insolación, dismimuye a la vez las pérdidas por irradiación y ayuda a moderar las temperaturas. En conjunto las condiciones climáticas reinantes en Guipúzcoa, como las del resto de la cornisa cantábrica, están más próximas a las de la Europa occidental que a las del resto peninsular. En la configuración de este tipo climático desempeña un papel fundamental, de un lado, la posición de Guipúzcoa en la fachada Oeste del continente europeo, abierta al océano Atlántico, generador de masas de aire húmedas y de temperaturas moderadas, y de otro, la situación latitudinal, en plena zona templada, zona de circulación de los vientos del Oeste. Esta componente crea una atmósfera de tipo oceánico que a su vez arrastra borrascas con frentes asociados a ellas, producto de las cuales son muchas de las precipitaciones. Estas lluvias disminuyen en la estación veraniega cuando el anticiclón de las Azores, ascendiendo en latitud, cubre con su influencia estabilizadora gran parte del territorio peninsular. Tan importantes como las descritas son, en la configuración de los tipos de tiempo para Guipúzcoa, las borrascas asociadas al frente polar que barre estas latitudes en las estaciones intermedias fundamentalmente. Todos estos factores se ven reforzados por la existencia del conjunto montañoso de los montes vascos que se oponen a la entrada de las masas de aire húmedas hacia el interior; éstas se ven obligadas a ascender y de este modo se desencadena un proceso de enfriamiento adiabático que eleva de modo notable la cuantía e intensidad de precipitación. La posición del contrafuerte montañoso provoca además, en situaciones de tiempo diferentes, la conversión de los vientos de componente Sur en un viento foëhn, cálido por calentamiento adiabático al descender por la ladera septentrional. La disminución de la humedad relativa que dicho calentamiento comporta da lugar a un cielo despejado con aumento de la insolación y de las temperaturas por tanto, y es precisamente con situaciones de este tipo cuando se han registrado las máximas térmicas para Guipúzcoa. En otoño y primavera los vientos del Oeste se debilitan, moviéndose lentamente y describiendo surcos y vaguadas que permiten la alternancia de flujos procedentes del Norte o del Sur con lo que el tiempo se hace más cambiante.