Фамилия Климатова — женская форма фамилии Климатов, и её происхождение связано с именем или прозвищем, а не с природным явлением. Основа здесь — имя Клим, сокращённая форма от Климент (от латинского clemens — «милостивый», «снисходительный»). В русской традиции имя Клим было распространено в крестьянской и мещанской среде, особенно на севере и в центральных губерниях. Суффикс -ов- указывает на типичную патронимическую модель: Климатов — буквально «сын Климата», где Климат — просторечный или диалектный вариант имени Клим с окончанием -ат (как Влас — Власат, Фома — Фомат). Такие формы встречались в говорах, где добавляли -ат к именам для придания ласкательного или обиходного оттенка.

Редкость фамилии Климатова в том, что она не перешла в разряд массовых, как Климов или Клементьев. По переписям XIX века носители фамилии (в мужском варианте Климатов) фиксировались в основном в Вологодской и Костромской губерниях — зонах, где сохранялись архаичные диалектные формы имён. Встречается также вариант Климатов с ударением на второй слог, что может указывать на местное произношение.

Спорный момент: не стоит путать фамилию с редким случаем, когда основой могло стать прозвище Климат — от слова «климат» в значении «погода», «время года». Такое прозвище могли дать человеку, который предсказывал погоду или был чувствителен к переменам. Но эта версия менее правдоподобна: в ономастике прозвища от абстрактных понятий встречаются редко, а имя Клим было повсеместным. Словарь Б. Унбегауна подтверждает, что большинство фамилий на -ов с основой Клим- восходят к имени, а не к нарицательному слову.

Таким образом, Климатова — фамилия с прозрачной этимологией, но необычной морфологией: она сохранила диалектное окончание -ат, которое в других регионах отсекалось. Предки носительницы фамилии, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми из северных губерний, где имя Клим в форме Климат бытовало как самостоятельное.