В Москве (Тимирязевская сельскохозяйственная академия) солнечное сияние продолжается 1 568 часов в год, т. е. в течение 45 % числа дневных часов. Меньше всего часов солнечного сияния в декабре — 19; в январе их число увеличивается до 31, в феврале — до 56, в марте — удваивается (105), в апреле — достигает 165, в мае, июне и июле почти одинаково (242, 246, 248), в августе несколько понижается (211) и далее резко падает — до 135 в сентябре, 81 в октябре и 30 в ноябре.
Огромный город накладывает весьма заметную печать на местные климатические условия. Климат Москвы существенно отличается от климата Подмосковья.
Городская мгла, которая образуется частицами пыли и сажи, ночью задерживает тепловое излучение. Поэтому в ясные ночи за городом на 2–3° холоднее, чем в Москве; иногда разница в температурах ночи доходит до 4–6°. За городом заморозки на земле гораздо чаще, чем в Москве.
«Летом и зимой Москва как бы теплый островок в море более холодного воздуха». По мере роста города разница между его климатом и климатом окрестностей становится все более резкой. А. X. Хргиан приводит интересные данные, показывающие, что на окраине Москвы с 1860-х до 1920-х годов средняя годовая температура оставалась неизменной (3,7°), а в центральной части Москвы она за эти десятилетия выросла до 4,6°, как будто Москва сместилась на 300 км южнее.
Летом асфальт, камень, железо сильно нагреваются. Асфальт накаляется до 55° и выше, так что у его поверхности создаются микроклиматические условия, близкие к условиям раскаленной песчаной пустыни. В жаркий летний день, когда поливочные машины увлажнят асфальт московских улиц и площадей, над ним поднимаются струйки пара, и он высыхает на глазах в течение нескольких минут. Отчетливо ощущается большая разница в температуре приземного слоя воздуха над асфальтом и над затененной землей бульваров и скверов.
Влажность воздуха Москвы на 3–5 % меньше, чем в окрестностях города; особенно велика разница в летнее время. В жаркие дни облака тают по мере приближения к центру города. С другой стороны, обилие частиц пыли и сажи приводит к образованию над Москвой грозовых облаков и к сильным грозам. Обычно ливни захватывают не всю Москву, а лишь отдельные ее районы, так что в одной части города идет сильный дождь, а в другой сухо и светит солнце. Полосы ливней над городом имеют часто дугообразную форму, охватывая подковой более нагревающийся центр Москвы.
В Москве накапливается за зиму много снегу. При огромном автомобильном движении снег — зло для города; с ним ведется постоянная борьба: тысячи людей, сотни специальных машин и автомашин сгребают и вывозят за зимнюю ночь свежевыпавший снег с московских улиц.
Городская застройка влияет и на скорость ветра. В Москве среднегодовая скорость ветра равна 3,6 м в секунду, а за городом — 4,5 м в секунду.
При строительстве внутри города, особенно при сооружении теплоэлектростанций, надо серьезно учитывать направление ветров. В Москве преобладают ветры юго-западного направления. Поэтому юго-западная часть Москвы (Ленинские горы) имеет самый чистый воздух, лишена дыма.
Сравнительно однородное по климатическим условиям Подмосковье в прошлом сильно различалось внутри по характеру растительности. Даже на территории Москвы типы растительности были весьма различны.
Москва выросла как раз в том месте, где сходились различные типы лесов. Как это видно на карте восстановленного растительного покрова, составленной профессором Московского университета ботаником В. В. Алехиным, с востока к Москве подходили сосновые леса, с юга — дубравы, с юго-запада и с севера — елово-широколиственные леса и с северо-запада — еловые леса. Сосновые и еловые леса Москвы были далеки по своему типу от таежных лесов, так как имели значительную примесь широколиственных пород, т. е. носили более южный характер.
Это разнообразие типов лесов, окружавших Москву, несомненно, оказало немалое влияние на первоначальный облик города, так как лес играл очень большую роль в жизни населения Центральной России, и наличие самых различных древесных пород — сосны и ели, дуба и липы, березы и осины, — а стало быть, и различных типов почв оказало положительное влияние на развитие Москвы. Леса вокруг Москвы за ряд веков были сильно вырублены, а характер оставшихся лесов изменился. Особенно пострадали широколиственные леса, которые частично заменились лесами мелколиственными; дуб почти исчез из Подмосковья; лишь кое-где сохранились небольшие дубравы.
На территории самой Москвы в прошлом, повидимому, преобладали сосновые леса с дубом и орешником. Недаром Кремлевский «холм» (третья надпойменная терраса Москвы-реки) носил название «Боровицкого холма» (от слова «бор»), а одна из башен Кремля и теперь называется Боровицкой. Были на территории современной Москвы и дубравы. По мнению В. В. Алехина, «дубравы в свое время подходили непосредственно к г. Москве, и даже сама территория г. Москвы во многих частях была, повидимому, под дубовым лесом».