 Arizona cuenta con una amplia diversidad de vegetación como consecuencia de su terreno variado. En el desierto crecen numerosas especies de cactus, como el saguaro, cuya flor es la flor estatal, las chumberas y la yuca. La jojoba, una especie de arbusto que crece en áreas desérticas, es muy apreciada por sus numerosas propiedades. En altitudes más elevadas, en las montañas, crecen píceas, abetos, enebros, pinos ponderosa y robles. Las fauna de Arizona también es variada. Va de los lagartos y las serpientes del desierto a los ciervos, alces y antílopes de las montañas del norte. También se encuentran pumas, jaguares, coyotes y osos pardos y negros, además de tejones, liebres de cola negra y zorros grises. Entre los pequeños mamíferos se cuentan varias especies de conejos, ratones, y ardillas. Los perrito de la pradera salpican las regiones del norte. En el desierto abundan las serpientes, además de otros reptiles como los lagartos de collar y las chacahualas. Entre las aves nativas destacan la cotorra serrana occidental y la matraca del desierto (que es el pájaro estatal). Arizona cuenta con numerosos parques nacionales, entre ellos el Parque Nacional del Gran Cañón, el Lago Powell (el lago artificial más grande de los Estados Unidos), el Parque Nacional del Bosque Petrificado y el desierto de Sonora. Debido a su gran extensión y a las variaciones de altitud, el estado presenta una extensa variedad de condiciones climáticas localizadas. En las altitudes más bajas, el clima es en su mayoría desértico, con inviernos suaves y veranos calurosos. Normalmente, de finales de otoño a principios de la primavera el tiempo es suave, siendo la temperatura mínima de 15°C. Entre noviembre y febrero son los meses más fríos (temperaturas entre 4 y 24 °C), aunque no son infrecuentes las heladas. Aproximadamente a mediados de febrero, las temperaturas empiezan a subir de nuevo, con días cálidos y frías noches de viento. El verano arizoniano, de mayo a agosto, se caracteriza por un calor seco que oscila entre los 32-48 °C. En áreas desérticas se pueden registrar puntualmente temperaturas que superan los 52 °C. Debido en gran medida al clima árido, tienen lugar a menudo grandes oscilaciones de temperaturas entre el día y la noche (algunas de hasta 28 °C en los meses de verano). La mayor temperatura registrada en Arizona fue de 53°C, medidos el 29 de junio de 1994 en Lake Havasu City. Por su parte, el tercio norte de Arizona es una meseta con una altitud más alta que el desierto, más bajo, y tiene un clima más fresco, con inviernos fríos y veranos suaves. No son raras las temperaturas muy bajas, pues suelen afectar al estado los sistemas de aire frío venidos de los estados del norte y de Canadá, haciendo que las temperaturas caigan por debajo de los -18 °C en las partes más altas de Arizona. La menor temperatura registrada en Arizona fue de -40°C, el 7 de enero de 1971, en Hawley Lake. Arizona tiene una precipitación media anual de 322 mm. Esta distribución no es uniforme, pues las mayores tasas de precipitación media anual se localizan a lo largo de la región central, y las menores, al suroeste. En las regiones del centro, la precipitación media anual es superior a 50 centímetros, mientras que en el suroeste, es inferior a 15. Las regiones de mayor altitud de Arizona pueden recibir más de 70 centímetros de nieve cada año. La precipitación lluviosa se concentra en dos estaciones húmedas. Durante el invierno vienen frentes fríos del Océano Pacífico, y en verano se produce el monzón. La temporada de monzón se extiende de mediados de julio a agosto y trae vientos, relámpagos, tormentas y lluvias torrenciales. Es raro que se den tornados y huracanes en Arizona, pero existen registros de que se han producido con anterioridad
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