Заповедник находится в области холодного климата луговых степей (Костин, 1952). Климат здесь умеренно континентальный, с довольно суровой зимой и жарким летом. Степень континентальности климата заповедника, определяемая удаленностью от Атлантического океана, равна 52%. Среднегодовая температура воздуха составляет 5,8°, абсолютный минимум —42,4° (1942), абсолютный максимум 42,8° (1971). По многолетним данным метеостанции Хоперского заповедника, среднемесячная температура самого холодного месяца (января) —10,2°, самого теплого (июля) 20,9°. Среднегодовое количество осадков (531,2 мм) распределяется по сезонам следующим образом: на зимние месяцы приходится 137,7 мм, на весну — 120,2, на лето — 143,3, на осень — 130 мм. Больше всего осадков (58,9 мм) выпадает в июле, меньше всего (33,6 мм) — в марте.

Относительная влажность воздуха наибольшая зимой (84%) и наименьшая летом (66%), а весной и осенью примерно одинакова (72— 78%). Ясных дней в году в среднем 52,4, преимущественно в августе — сентябре, пасмурных дней 129,7, в основном в декабре — январе. Зимой преобладают ветры юго-восточного, южного и юго-западного направлений, летом — юго-западные, западные и северо-восточные.

Средняя продолжительность безморозного периода 183 дня, продолжительность вегетационного периода, т. е. со среднесуточными температурами выше 10°, составляет 156 дней. Средние даты перехода среднесуточных температур через 10° определены весной — 23 апреля, а осенью — 24 сентября.

Продолжительность залегания снежного покрова составляет в среднем 114 дней. В некоторые зимы его высота в заповеднике достигает 90 см, что приводит к гибели многих диких копытных животных. Устойчивый снежный покров ложится в начале декабря, но в отдельные годы только в середине января. Первые проталины на открытых участках появляются в середине марта, в лесу — неделей позднее, а в конце марта снег полностью сходит. Но иногда бывают и весенние снегопады, и заморозки, в некоторые годы даже в конце мая. Ледостав на озерах происходит обычно в начале декабря, на Хопре — неделей позже, толщина льда достигает 22 см. Безледовый период длится в среднем 233 дня. Почти каждую зиму в озерах заповедника возникают заморные явления, сопровождающиеся гибелью рыб. Почва промерзает на глубину до 30—68 см, в среднем до 48 см.

Довольно часто, почти каждые 3 года, в заповеднике бывает засуха, когда за год выпадает лишь около 400 мм осадков. Такие засушливые годы за последние 15 лет отмечены 4 раза (1971, 1972, 1975 и 1984). Катастрофически засушливым был 1972 г. Зима этого года была практически бесснежной, очень суровой, со средней температурой января —16,8°, паводок низкий, растительность не получила развития. В августе выпало всего 1,5 мм осадков при средней многолетней норме 45,6 мм. Многие водоемы пересохли полностью, и численность выхухоли в результате уменьшилась более чем в 5 раз. Примерно таким же был в заповеднике и 1984 год, нанесший существенный урон растительности и животным. В дождливые годы сумма осадков обычно превышает 700 мм, и из них 250—300 мм выпадает в летние месяцы. Таким за период 1971 — 1985 гг. был 1973 год.

Хоперский заповедник расположен в юго-восточной части Окско-Донской низменности. Русло Хопра прорезало толщу четвертичных отложений, расчленив древнюю ледниковую равнину на три хорошо отличающиеся геоморфологические формы рельефа: материковую, или коренную, равнину, надпойменные террасы и пойму.

Правый, материковый, берег Хопра представляет собой плато, расположенное на 80—175 м над ур. моря, расчлененное балками и оврагами, устья которых открываются в долину Хопра. В некоторых местах река вплотную подходит к материковому склону с обрывистыми обнажениями коренных пород высотой до 200 м.

Долина Хопра в границах заповедника имеет крутой правый и пологий левый берег, но на излучинах иногда, наоборот, левый берег более высок и обрывист, чем правый.

Пойма Хопра имеет ровный рельеф, на отдельных участках нарушаемый прирусловыми песчаными валами, промоинами и старицами. Пойма имеет также два уровня — низкий, возвышающийся на 1—3 м, и высокий, достигающий 5,5 м над уровнем воды в реке. Ширина поймы обычно от 2 до 4 км и только в устье Карачана достигает 10 км, а местами сужается до 1 км.

Левобережье Хопра за пределами поймы представляет собой надпойменную террасу шириной до 0,5 км, в строении которой видны два уровня — низкий, до 7 м, и высокий — до 10 м над уровнем воды в реке. За первой надпойменной террасой возвышается вторая, высотой до 20 м и шириной до 5 км. Поверхность этой террасы слабоволнистая, с неширокими балками и бугристыми холмами эолового происхождения до 2—3 м высотой. Правобережная нагорная зона занимает 16% площади заповедника, пойменная часть — 74 и надпойменная терраса — 10%.

Река Хопер — главная водная артерия заповедника, расположенного в ее среднем течении, самый крупный по площади водосбора левый приток Дона. Хопер протекает по территории заповедника в направлении с северо-востока на юго-запад, разделяя ее на две неравные части: правобережную площадью 6,2 тыс. га и левобережную — около 10 тыс. га. В пределах заповедника в Хопер впадают два крупных притока: Карачан — с запада и Калмычек — с востока, а также несколько мелких речек и ручьев. Водный режим Хопра и всех связанных с ним водоемов поймы играет большую роль в природных комплексах заповедника и в значительной степени определяет весь жизненный ритм биоценозов поймы.

На участке от г. Борисоглебска до г. Новохоперска, между которыми примерно на 50 км протянулась территория заповедника, долина Хопра образует большую излучину. Ширина долины меняется от 10 до 25—30 км, глубина достигает 70— 90 м. Ранее Хопер был судоходной рекой, но общее обмеление рек средней полосы, вызванное вырубкой лесов по их берегам и освоением пойм, коснулось и его. Ширина реки в межень колеблется от 50—60 до 200 м, а глубина — от 10—12 м в ямах и на плесах до 50 см на перекатах. Русло реки очень извилистое и образует множество излучин, затонов и стариц. В некоторые годы, обычно с большими паводками, река меняет главное русло, промывая себе более короткий путь.

В пределах заповедника в пойме Хопра около 300 больших и малых озер, не считая так называемых баклуж, пересыхающих в летнее время и вымерзающих зимой при засушливой осени. Многие крупные озера вытянуты в длину параллельно руслу реки, имеют веретенообразную, а мес'тами петлеобразную форму и скорее всего представляют собой старицы Хопра — отделившиеся петлеобразные отрезки русла реки после промыва нового русла. Самые крупные из таких озер — Юрмище (45,1 га), Сосновое (29,3), Старый Хопер (16) и Ореховское (14,1 га).

Такие озера образуются и сейчас. Так, в 1956 г. отделилась петля русла Хопра с образованием дугообразной старицы под названием Роговая коса. В паводок 1968 г. близ кордона «Кутиха» начался довольно интенсивный процесс образования нового русла Хопра. В первые 8 лет в месте промыва летом воды не было, а в 1976 г. образовался ручей глубиной 8—10 см, в последующие годы он углублялся до 100, 160, 180 и 225 см. В 1981 г. воды Хопра уже полностью шли по новому руслу, а старое обмелело и начало зарастать, превращаясь в старицу.

В пойме Хопра есть большие округлые озера, питающиеся также преимущественно за счет паводковых вод. Самое крупное из таких озер в заповеднике — оз. Тальниковое (43,2 га). Обычно эти озера мелководные, от 0,5 до 1,5 м, с заболоченными берегами, топким дном, слоем ила толщиной несколько метров. В притеррасной части поймы озера образовались в результате размыва паводком подножий террасы. Обычно они довольно глубокие (до 12 м), с пологими песчаными берегами в верхней части и обрывистыми — в нижней, там, где они постоянно подмываются полыми водами. Наиболее крупные озера притеррасной части заповедника — Серебрянка Городская (10 га) и Серебрянка Удельная (9,3 га).

В прирусловой пойме, обычно против подмываемого берега, образуются песчаные косы шириной от 20 до 100 м и длиной до 500 м. В зависимости от условий разных лет косы меняют свою протяженность и ширину. Косы намываются ежегодно, и иногда изменение микрорельефа поймы особенно заметно. Так, в 1979 г. на Роговой косе высота намыва составила 2,5 м, в районе квартала 165—4 м, так что левый берег косы сравнялся с крутым правым берегом реки. При последующих изменениях русла реки вдоль него местами образуются прирусловые валы высотой до 2—3 м. По правому берегу Хопра часто случаются оползни и обвалы, но на излучинах они бывают и на левом берегу. Большой оползень шириной 50 м и длиной 250 м произошел в 1980 г. в районе «Желтого яра». Этим оползнем обрушен в Хопер отрезок дороги.

Главная особенность гидрологического режима заповедника — это паводок, затапливающий до 80% территории. Весенние паводки, свойственные долинам всех крупных рек средней полосы существенно влияют на условия обитания и растений, и животных в поймах, а в Хоперском заповеднике от характера паводка зависит развитие всей живой природы в послепаводковый период. Изменение численности живых организмов, их распространение, все фенологические циклы неразрывно связаны с разливом реки, временем его наступления, длительностью и уровнем стояния воды (Дьяков, 1961).

В паводок под водой скрывается вся пойма Хопра, а также часть надпойменной террасы. Не затапливается обычно только небольшая часть поймы площадью около 1,5 тыс. га, отдельные участки в центре заповедника и небольшие островки в его северо-восточной части. Подъем воды начинается иногда уже в первой декаде марта, но, как правило, около 30 марта, хотя в отдельные годы запаздывает до конца первой декады апреля. Длится паводок от 41 до 86 дней, в среднем 49, причем большая часть поймы бывает залита в течение 30—35 дней, а в понижениях вода иногда стоит по два месяца. Уровень воды в Хопре в пик паводка, как правило, превышает уровень в межень на 6—7 м. Меженный период приходится на сентябрь — октябрь и длится также около двух месяцев.

Незабываемое впечатление оставляет вид территории заповедника во время половодья с высокого правого берега. Могучие дубы, стройные ольхи и тополя, извилистые ветлы удлиняются за счет своих отражений в зеркальной воде. Еще до спада воды местами уже распускаются листья на деревьях, цветут ивы и черемуха. И со всех сторон доносится несмолкаемый птичий гомон.

Заповедник находится в пределах подзоны обыкновенного чернозема. По правому берегу Хопра преобладают глинистые и суглинистые мощные и тучные черноземы с пятнами серых лесных оподзоленных почв, в лесостепной части левого берега — песчаные и обыкновенные черноземы, но встречаются и солончаковые участки (остаточно-солончаковые солонцы). В пойме формируются и другие типы почв: слабооподзоленные глеевые пойменные лесные почвы, дерново-луговые и дерново-луговые глеевые почвы пойменных лугов, иловато-глеевые почвы заболоченных лугов и торфянисто-глеевые почвы ольховых топей.

В зависимости от особенностей рельефа и почвенно-гидрологических условий выделяются три четко обособленных типа ландшафтов: пойменный озерно-лесной ландшафт, нагорная дубрава и надпойменная терраса. Луговые, степные и болотные участки не составляют крупных обособленных ландшафтов из-за их небольших размеров.

© Чичикин Ю.Н. 1989