Ауа райы және агроклиматтық ресурстары. Солтүстік Қазақстанның ең үлкен материктің ортасында орналасуы ауа райының шұғыл континенттілігін қалыптастырған, оған ұзақ қыс қатты желдері және борандар, қысқа да, ыстық жаз тән. Ең суық қаңтар айының орташа көпжылдық температурасы солтүстікте – 180С шамасында, оңтүстікте -17.60С шамасында, ал енді ең суық күндер - 450С дейін жетеді. Шілдеде температура солтүстігінде орташа -190С дейін және оңтүстігінде + 190С, ал ең ыстық күндері +41 0С дейін жетеді. Күннің жылтырау ұзақтығы 2000-нан 2150 сағатқа дейін құбылады. Радиациялық тепе-теңдігі жылына 25-30 ккал/см2 шамасында. Солтүстік Қазақстанда ауа массасының жиі ауысуы ауа райының тұрақсыздығына әкеп соғады. Солтүстіктен келетін континентті артикалық ауаның келуі қыста күрт төмендеуіне, ал жыл мезгілінің ауыспалы кезеңде, көктемдік-күздік мезгілінде қатқақтыққа әкеп соғады. Атмосфераның алмасуы ауа райының күрт өзгеруіне және жылдан жылға жауын-шашынның түсуіне себеп болады. Қыс мезгілінде ауа райының антициқлондық түрі ашық аспан және тұрақты төмен температура басым болады. Желдердің бағыты оңтүстік-батыс бағыты орташа жылдамдық 5.5 м/с шамасында.Құрғақ және салқын, қысқа көктем (20-30 күн), сәуірдің екінші жартысынан басталады. Орташа көп жылдық мерзім көктемде өтпелі температурасы 50С 20-22 сәуіріне келіп отырады, 100С – 8-10 мамырға. Күзде ауысу 100С орташа 18-20 қыркүйекке, ал 50С – 5-7 қазанға ауысып отырады. Ауаның орташа тәуліктік температурасының ұзақтық кезеңі 100С жоғары, шамамен 130-140 күн, ал 100Сауаның орташа тәуліктік сомасы 2000-22000С құрайды. Соңғы көктемгі суықтық орташа мерзімі 20 мамыр (16 сәуірден 22 маусым), күзде – 20 қыркүйек шамасында (19 тамыздан 12 қазанға) 25 шілдеде суық болуы тіркелген (Булаева, 1997 ж.). Аязсыз кезеңнің ұзақтығы шамамен 100-120 күн жылына, ал орташа тәуліктік температурасымен 00 жоғары орташа шамамен 190 күн.
Жазғы уақытта орташа 4 м/с жылдамдығымен солтүстік және солтүстік батыс желдерімен циклонды түрдегі ауа райы басыңқы күз салқын, бұлтты, жиі жаңбырлы.Жылына атмосферамен жауын-шашын мөлшері 290-295 тен 425-235 мл.
Жауын-шашынды ең аз оңтүстік шығыс облыс аудандары алады. Ылғалмен Көкшетаудың таулы-тұзды аудандары асқақ және орманды далалары жақсы қамтамасыз етілген. Жылдың жылы ортасында (сәуір-қазан) 80-85% максимум шілдеде (45-75 мм) ортасында (сәуір-қазан) 80-85% жылдық норма түседі. Қар жамылғысы қыстың аяғына қарай 25-30 см орташа қуатпен берік, шамамен 5 ай, қарашадан наурызға дейін жатады. Жылдың орташа жауын-шашын мөлшері айтарлықтай жылдар бойы құбылады. Мысалы, олар 164 мм-ден (1936 ж.) 619 мм-ге дейін (1905 ж.) және 594 км (1995 ж.) өзгеріп отырады.
Петропавл қаласы гидрометеорологиялық станциясы бойынша құралмен бақылау кезінде мәліметтерді қорыту соңы 50 жыл ішінде жауын-шашын мөлшерінің жылдық жоғарылатуымен климаттық жылынуын көрсетті.
Бөлек жылдары көктемгі және жазғы жаңбырсыз кезеңдер болуы мүмкін, әсіресе өсімдік өсіруде қолайсыз жағдайлар туғызды. Жыл бойына шамамен 20 жыл ішінде 1 рет қайталанатын ең көп жаңбырсыз кезең 28 ден 36 күнге дейін ауытқыды. Жылына сәуірден қазанға дейін атмосфералық құрғақшылық кезеңі облыс бойынша орташа күндер саны (Петропавлда 10-нан 60 күнге дейін құбылып) 40-50 күндерді құрайды.