Фамилия Чернозимова — редкий случай, когда географическая привязка и природное явление слились в прозвище, а затем и в родовое имя. Её основа — «черная зима». В прямом смысле это могло означать зиму без снега, когда земля стоит голая и черная. Такая зима — бедствие для крестьянского хозяйства: озимые вымерзают, скоту не хватает корма, весной не будет влаги. Прозвище Чернозим могли дать человеку, родившемуся или пережившему особенно тяжелую бесснежную зиму, либо тому, кто внешне или по характеру ассоциировался с этим мрачным временем — смуглому, угрюмому, «черному лицом».

Словообразовательная модель типична для русского Севера и Поволжья: суффикс -ов- указывает на принадлежность («чей сын?» — Чернозимов). Фамилия образована от прозвища, а не от крестильного имени, что говорит о её позднем происхождении — скорее всего, XVII–XVIII век, когда безземельные крестьяне и однодворцы получали фамилии по бытовым приметам.

Интересная деталь: фамилия Чернозимов (и женская форма Чернозимова) почти не встречается в боярских или дворянских родословных. Её носители — в основном крестьяне южных губерний (Тамбовская, Воронежская, Курская) и казачьих областей. В чернозёмной полосе «чёрная зима» — не метафора, а реальная угроза урожаю, поэтому прозвище там было особенно понятно и «говоряще».

Сравнение с однокоренными фамилиями — Чернозубов, Чернозёмов — показывает, что корень «черн-» в русских прозвищах часто обозначал не цвет, а суть: «чёрная душа», «чёрная работа», «чёрный год». Чернозимов — не про масть, а про тяжёлую долю.

В современных базах фамилия встречается редко, что подтверждает её узколокальное происхождение. Если вы Чернозимова, ваши предки с большой вероятностью жили в зоне рискованного земледелия, где память о неурожайных зимах хранили поколениями.