山、丘陵、垄岗平原与平坦平原的面积分别占土地总面积的5.8%、12.3%、42.6%和39.3%，海拔高度在19.2米至873.7米之间，大部分在50米以下
武汉市属北亚热带季风性（湿润）气候，具有常年雨量丰沛、热量充足、雨热同季、光热同季、冬冷夏热、四季分明等特点。武汉年平均气温15.8℃~17.5℃，极端最高气温41.3℃（1934年8月10日），极端最低气温为-18.1℃（1977年1月30日）。年无霜期一般为211天~272天，年日照总时数1810小时~2100小时，年总辐射104千卡/平方厘米~113千卡/平方厘米，年降水量1150毫米~1450毫米，降雨集中在每年6月~8月，约占全年降雨量的40%左右
武汉市江河纵横，河港沟渠交织，湖泊库塘星布，滠水、府河、倒水、举水、金水、东荆河等从市区两侧汇入长江，形成以长江为干流的庞大水网，水资源丰富。水域总面积达2217.6平方千米，占全市土地面积的26.1%。市域内5千米以上的河流有165条。有湖泊166个，被称为“百湖之市”，其中，城区内有湖泊43个[6]。汤逊湖是中国最大的城中湖（面积达47.6平方千米），面积33.9平方千米的东湖在中心城区退居第二
武汉市淡水资源丰富，水域面积是全国大城市第一，人均水资源占有量约为全国平均水平40倍，全球人均水平10倍[8]。武汉市总水域面积达2217.6平方千米，占全市土地面积的26.1%。各类水库277座，其中大型水库3座，中型水库6座，总容量9.25亿立方米。共有塘堰8.51万口，蓄水能力3.3亿立方米。据测算分析，在正常年景，地下水静储量128亿立方米，地表水总量达7145亿立方米，其中境内降雨径流38亿立方米，过境客水7047亿立方米。水能资源理论蕴藏量2万千瓦
武汉市湿地资源居全球内陆城市前三位。湿地面积3358.35平方千米，占全市国土面积的39.54%，其中天然湿地面积1561.86平方千米，人工湿地面积1796.49平方
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