Vários são os fatores climáticos que condicionam o plantio, crescimento, desenvolvimento e produtividade em uma região. Por ordem de importância, são: trafegabilidade de máquinas nas épocas de plantio e colheita, e falta de chuvas ao longo do ciclo.

Trafegabilidade de máquinas nas épocas de plantio e colheita: A possibilidade de utilização dos diferentes tipos de máquinas é altamente dependente das chuvas, já que, se as máquinas não puderem operar, ocorrem os seguintes fatos:

a. não entra cana na usina para moagem;
b. sem a cana nas moendas, o combustível do processo, que é o bagaço queimado nas caldeiras, precisará ser substituído por óleo ou carvão, elevando muito os custos de produção;
c. a fonte de energia elétrica na usina sendo o turbo gerador, movido a vapor produzido nas caldeiras, a produção de eletricidade cai e, com isso, todo o sistema de bombeamento de caldo e água fica prejudicado, provocando o retardo nas diferentes etapas da fabricação.
d. na safra de 2009, em várias regiões do país, o excesso de chuvas ocorrentes determinou a impossibilidade de colheita de uma boa parte da safra no tempo hábil, com prejuízos decorrentes;
e. com relação à produtividade esperada, sabe-se que ela é altamente dependente do total de energia solar e das temperaturas observadas no período de crescimento.

Um modelo de produtividade em função desses fatores é relatado pelo trabalho deste autor e outros, em 2005.
Falta de chuvas ao longo do ciclo: É comum representar-se o déficit (D) hídrico de uma fase do ciclo de uma cultura pela relação.


Onde os termos significam:
ETR: evapotranspiração real ou a requerida quantidade de água em dada fase do ciclo (mm por período).
ETP: evapotranspiração potencial. Representa a demanda atmosférica (perda de água transpiração decorrente no período).

Esta equação demonstra que, quando a quantidade de água requerida pela cultura (ETR) é igual à demanda atmosférica potencial, o déficit da base será nulo (0%). Uma nota técnica da FAO equaciona o déficit de produção da cana-de-açúcar de acordo com a seguinte equação.


Onde os termos significam:
Ya: produção esperada para certos valores de deficiência hídrica (1 - ETR/ETP) em determinada fase.
Ym: produção potencial esperada com déficit zero (ETR = ETP).
Ky: coeficiente que mede a importância do déficit de água em cada fase.

Os valores de Ky para cada uma das bases de crescimento são assim relacionados no trabalho da FAO. O valor de Ky, também denominado de coeficiente da cultura da fase, foi relacionado de acordo com o quadro em destaque abaixo.  Pode-se observar também que a prática demonstra que o excesso de chuvas na fase de maturação determina um aumento de produção agrícola, mas um provável decréscimo na produção industrial (baixa concentração de sacarose e alta concentração de açúcares redutora).

Observa-se também que o modelo desenvolvido para estimativa de produção por este autor et al  demonstra que um decréscimo  na energia solar disponível (alta nebulosidade com chuvas) também vai determinar um decréscimo na produtividade potencial por causa da redução da energia solar disponível.

Vale, ainda, notar que a trafegabilidade também é condicionada pelo tipo de solo e declividade do terreno. O que caracteriza o excesso de umidade ou déficit em cada fase é o balanço hídrico climático. O balanço hídrico climático médio para diferentes regiões do Brasil, elaborado por Sentelhas e outros, mostram os valores médios de ERT/ETP para 500 localidades.

Conclui-se que a falta de chuvas no período de desenvolvimento vegetativo ou o excesso no período de colheita são os principais fatores climáticos que condicionam uma boa produção e condição operacional de usinas e destilaria; pelo quadro três, a penalização maior (Ky = 1,05 a 1,30) ocorre na fase do máximo de desenvolvimento vegetativo (próxima ao fim do ciclo). No trabalho deste autor e outros, é demonstrada com clareza a influência dos elementos radiação solar e temperatura, (sem falta d’água) na produção da biomassa final da cana-de-açúcar.