जलवायु से सम्बन्धित सभी कारकों का अध्ययन जलवायु विज्ञान (climatology) में करते हैं। जलवायु को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक निम्नलिखित हैं-
1. प्रकाश (Light)-जीवों की जैविक क्रियाओं को प्रकाश प्रभावित करता है। जीवों को ऊर्जा प्रत्यक्ष या परोक्ष रूप में सूर्य से मिलती है। प्रकाश अपने गुण, तीव्रता तथा अवधि के द्वारा जीवों को प्रभावित करता है।
(i) प्रकाश के गुण (Light quality)-सूर्य के प्रकाश के दृश्य स्पेक्ट्रम में सात रंग होते हैं। लाल तथा नीले रंग के प्रकाश में प्रकाश संश्लेषण तीव्र गति से होता है। पराबैंगनी किरणें पादपों पर हानिकारक प्रभाव डालती हैं। इनका जीवद्रव्य, वृद्धि व ऑक्सिन पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। इन्फ्रारेड विकिरण प्रकाश के तापन (heating) प्रभाव को बढ़ाता है।
(ii) प्रकाश की तीव्रता (Light intensity)-वायुमण्डल की सघनता, आर्द्रता, ऊँचाई, कुहरा आदि प्रकाश तीव्रता को प्रभावित करते हैं। ऊँचे वृक्ष तथा घने आवरण (canopy) भी भूमि पर प्रकाश की तीव्रता को प्रभावित करते हैं। कोहरा (fog), बादल प्रकाश तीव्रता को कम करते हैं। प्रकाश की आवश्यकता के अनुसार पौधे दो प्रकार के होते हैं-प्रकाशप्रिय या प्रकाशरागी, (photophilous) तथा छायाप्रिय (sciophilous)I
(iii) प्रकाश की अवधि (Light duration)-प्रकाश की अवधि पादपों के पुष्पन, वृद्धि, जनन एवं उनके भौगोलिक वितरण आदि को प्रभावित करती है। प्रकाश अवधि को दीप्तिकाल या प्रदीप्तिकाल (photoperiod) और इसके प्रभाव को दीप्तिकालिता या प्रदीप्तिकालिता (photoperiodism) कहते हैं। दीप्तिकाल के अनुसार पौधों को निम्नवत् विभाजित किया जाता है-
(a) अल्प प्रदीप्तिकाली पादप (short day plants), जैसे-सोयाबीन, जैन्थियम आदि।
(b) दीर्घ प्रदीप्तिकाली पादप (long day plants), जैसे-पालक, हेनबेन आदि।
( c) दिवस निरपेक्ष पादप (day neutral plants), जैसे-टमाटर, मिर्च आदि।
प्रकाश, प्रकाश संश्लेषण, वाष्पोत्सर्जन, पादप गतियाँ, पुष्पन, बीजों के अंकुरण, क्लोरोफिल निर्माण व पादप वृद्धि को प्रभावित करता है।
2. ताप (Temperature)-यह महत्त्वपूर्ण वातावरणीय कारक है। इससे जीवों की शारीरिक क्रियाएँ प्रभावित होती हैं। सामान्यतया 25 से `35^(@)`C का तापमान जीवधारियों के लिए अनुकूलतम होता है। ताप से जलवायु, आर्द्रता, वनस्पतियाँ आदि भी प्रभावित होती हैं। तापमान के आधार पर वनस्पतियाँ चार प्रकार की होती हैं-
(i) महातापी (Megatherms)-इन पादपों को निरन्तर अधिक ताप की आवश्यकता होती है, जैसे-उष्ण कटिबन्धीय वर्षा वन (tropical rain forests)I
(ii) मध्यतापी (Mesotherms)-इनको अधिक व कम ताप के एकान्तरण की आवश्यकता होती है, जैसे-उष्ण कटिबन्धीय पर्णपाती वन (tropical deciduous forests)I
(iii) न्यूनतापी (Microtherms)-इन पादपों को कम ताप की आवश्यकता होती है। ये अधिक ताप सहन नहीं कर सकते, जैसे-मिश्रित शंकुवृक्षी वन (mixed coniferous forests)I
(iv) महान्यूनतमतापी (Hekistotherms)-इनको बहुत कम ताप की आवश्यकता होती है। जैसे-उच्च पर्वत श्रृंखलाओं और ध्रुव क्षेत्रों के पादप किसी स्थान का तापमान समुद्र तल से ऊँचाई (altitude), अक्षांश (latitude), पादप आवरण, पर्वत की दिशा आदि से प्रभावित होता है। ताप से पौधों की संरचना एवं वितरण प्रभावित होते है।
तापमान का प्रभाव (Effect of Temperature)-कम में जल एवं खनिज अवशोषण दर कम होने लगती है। तापमान प्रकाश संश्लेषण तथा श्वसन दर को प्रभावित करता है। तापमान के बहुत कम हो जाने पर (पाले की स्थिति में) अन्तराकोशिकीय अवकाशों में उपस्थित जलवाष्प संघनित होकर बर्फ के क्रिस्टल बनाती है, जिसके कारण कोशिकाओं के क्षतिग्रस्त हो जाने से जल कोशिकाओं से बाहर आ जाता है। जलाभाव में कोशिका की क्रियाएँ रुक जाती हैं। तापमान वृद्धि को भी प्रभावित करता है।
3. पानी, वर्षा या अवक्षेपण (Water, Rainfall or Precipitation)-जल जीवद्रव्य का प्रमुख घटक है। किसी भी स्थान की वनस्पति पर वर्षा, हिम, वायु की आर्द्रता का सीधा प्रभाव पड़ता है।
जल के प्रमुख कार्य (Main Functions of water)-(i) समस्त जैविक क्रियाएँ जल की उपस्थिति में होती हैं।
(ii) जल विलायक (solvent) के रूप में सबसे अधिक उपयोगी है।
(iii) जल मिट्टी में उपस्थित खनिज-लवणों को घोल के रूप में पौधों को उपलब्ध कराता है।
(iv) जल आण्विक ऑक्सीजन तथा हाइड्रोजन आयन का प्रमुख स्रोत है। प्रकाश संश्लेषण क्रिया का कच्चा पदार्थ है।
4. वायुमण्डलीय आर्द्रता (Atmospheric Humidity)-जलवाष्प के रूप में मिलने वाली वायु की नमी को आर्द्रता कहते हैं। वायु के इकाई आयतन (unit volume) में जलवाष्प की जो मात्रा होती है, वह मात्रा आपेक्षिक आर्द्रता (Relative Humidity, RH) कहलाती है। यदि तापमान कम होने लगता है तो आर्द्रता धीरे-धीरे बढ़कर 100% या संतृप्त बिन्दु से भी अधिक हो जाती है। इसके फलस्वरूप वायु की जलवाष्प द्रवीभूत होने लगती है।
वायुमण्डल की आर्द्रता का उपयोग मॉस (moss), लाइकेन (lichens) तथा ऑर्किड (orchids) आदि करते हैं। सूक्ष्मजीवों के बीजाणुओं का अंकुरण आर्द्रता से प्रभावित होता है। वायुमण्डलीय आर्द्रता जल के वाष्पन को प्रभावित करती है। आर्द्रता से पौधे की आकारिकी व संरचना प्रभावित होती है।
5. वायुमण्डलीय गैसें (Atmospheric Gases)-इनमें `CO_(2),O_(2),N_(2),SO_(2),NH_(3),NO_(2)` आदि प्रमुख हैं। कारखानों से निकलने वाली विषाक्त गैसें पादपों को भी प्रभावित करती हैं।
वायुमण्डल की प्रमुख गैसें (Main Gases of Atmosphere)-
(a) नाइट्रोजन 78-79%, (b) ऑक्सीजन 21%, (e) आर्गन 0.9%, (d) कार्बन डाइऑक्साइड 0.03% I इसके अतिरिक्त निऑन, हीलियम, मेथेन, हाइड्रोजन, जलवाष्प, धूल कण आदि भी अल्पमात्रा में वायुमण्डलीय गैसों में मिल सकते हैं।
6. वायु (Wind)-यह एक महत्त्वपूर्ण कारक है। वायु का प्रवाह सदा अधिक दबाव से कम दबाव की ओर होता है। वायु गति का पादपों पर प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष प्रभाव पड़ता है। तेज वायु चलने से पेड़ों का उखड़ना, शाखाओं का टूटना एवं वायु अपरदन (wind erosion) आदि होते हैं। वायु गति के कारण मृदा सूख जाती है। पानी की कमी होने लगती है। अप्रत्यक्ष रूप से वायु की तीव्रता वाष्पोत्सर्जन की दर को प्रभावित करती है। वायु फल और बीजों के प्रकीर्णन में सहायक होती है।
