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O estado apresenta, em sua maior parte, relevo baixo, com 70% de seu território a menos de 300m de altitude. A única porção elevada, com mais de 600m de altitude, no nordeste, compreende 11% da superfície total. Podem-se descrever quatro unidades morfológicas no estado: a planície litorânea, o planalto dissecado de sudeste, a depressão central e o planalto basáltico.
O clima é subtropical úmido nas partes mais baixas e temperado oceânico nas partes mais elevadas, constituído por quatro estações razoavelmente bem definidas, com invernos frescos (com temperaturas baixas para os padrões brasileiros) e verões quentes (amenos nas partes mais elevadas), separados por estações intermediárias com aproximadamente três meses de duração, e chuvas bem distribuídas ao longo do ano.
Devido à sua situação latitudinal (inserida no contexto das latitudes médias), o Rio Grande do Sul apresenta características peculiares diferentes do clima do resto do Brasil. As temperaturas do estado, em diversas regiões, estão entre as mais baixas do inverno brasileiro, chegando a -6 °C em cidades como Bom Jesus, São José dos Ausentes e Vacaria, com geadas frequentes e ocasional precipitação de neve.
A composição vegetativa do Estado do Rio Grande do Sul é constituída basicamente por quatro tipos distintos de vegetação: Mata de Araucárias, Pampas, Vegetação Litorânea e Mata Atlântica.
- Mata de Araucárias: é caracterizada por uma floresta subtropical formada por coníferas e pinheiro-do-paraná.
- Vegetação Litorânea: ao longo de todo litoral rio- grandense se encontra vegetação úmida com uma abundante quantidade de areia.
- Mata Atlântica: é um tipo vegetação que cobre desde o norte até o sul do país na costa litorânea.
A rede de drenagem compreende rios que pertencem à bacia do Uruguai e rios que correm para o Atlântico. Os rios Jacuí, Taquari, Caí, Gravataí, Guaíba e dos Sinos, entre outros, são razoavelmente aproveitados para a navegação.
Toda a região ocidental do estado e uma estreita faixa de terras ao longo da divisa com Santa Catarina pertencem à bacia do Uruguai. Compreende, além do rio Uruguai e seu formador, o Pelotas, os afluentes da margem esquerda: o Passo Fundo, o Ijuí, o Piratini, o Ibicuí, e o Quaraí.
