1. Vị trí địa lý: Thừa Thiên - Huế là tỉnh cực Nam vùng duyên hải Bắc Trung bộ, thuộc phạm vi 15059’30”-16044’30” vĩ Bắc và thuộc vùng nội chí tuyến nên thừa hƣởng chế độ bức xạ phong phú, nền nhiệt độ cao, đặc trƣng cho chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm. Do nằm ở miền trung Việt Nam, lại bị dãy núi trung bình Bạch Mã án ngữ theo phƣơng á vĩ tuyến ở phía Nam nên khí hậu mang đậm nét vùng chuyển tiếp khí hậu giữa hai miền Nam - Bắc nƣớc ta (Hình 3-1). Tỉnh chịu tác động của chế độ gió mùa khá đa dạng, luôn luôn diễn ra sự giao tranh giữa các khối không khí xuất phát từ các trung tâm khí áp khác nhau từ phía Bắc tràn xuống, từ phía Tây vƣợt Trƣờng Sơn qua, từ phía Đông lấn vào và từ phía Nam di chuyển lên với đặc điểm vị trí địa lý nêu trên. Tác động của BĐKH đến Thừa Thiên - Huế có thể sẽ ảnh hƣởng đến các tỉnh lân cận, do Thừa Thiên - Huế nằm ở vị trí quan trọng, kết nối nhiều tỉnh, thành trong khu vực.
2. Địa hình: Các đặc điểm địa hình, đặc biệt là độ cao, hƣớng các dãy núi chính, độ che phủ rừng cũng có vai trò quan trọng trong sự phân hóa khí hậu trong Tỉnh. Sự phân bố lần lƣợt từ Tây sang Đông; núi trung bình, núi thấp, gò đồi, đồng bằng, đầm phá, cồn đụn cát chắn bờ và biển, trong đó đồi núi chiếm gần 75,9% diện tích tự nhiên của tỉnh đã gây ra sự giảm dần nhiệt độ không khí từ Đông sang Tây, gia tăng lƣợng mƣa từ Đông sang Tây và từ Bắc xuống Nam. Lƣợng mƣa gia tăng ở khu vực phía Tây và Tây Nam có liên quan chặt chẽ đến hƣớng các dãy núi chính. Các dãy núi trung bình Tây A Lƣới, Đông A Lƣới - Nam Đông nằm theo hƣớng Tây Bắc - Đông Nam nối liền dãy núi trung bình á vĩ tuyến Bạch Mã - Hải Vân tạo thành “bức tƣờng” vòng cung thiên nhiên chắn gió Tây Nam khô nóng vào mùa hè và đón gió Đông Bắc về mùa đông. Đối với gió mùa Đông Bắc bức tƣờng vòng cung đón gió này vừa chuyển hƣớng gió từ Đông Bắc sang Tây Bắc, vừa ngƣng tụ hơi ẩm lại ở sƣờn phía Đông và sƣờn phía Bắc gây ra mƣa lớn tại A Lƣới - Nam Đông - Bạch Mã - Phú Lộc và là một trong những trung tâm mƣa địa hình vào loại lớn ở nƣớc ta. Dãy Trƣờng Sơn đón gió Đông Bắc gây mƣa lớn vào mùa đông và cũng dãy núi này lại giữ ẩm gây mƣa lớn ở phía Tây Trƣờng Sơn và tạo gió Tây Nam khô nóng vào mùa hè trên địa bàn này.
3. Đặc điểm khí hậu, thuỷ văn
a) Đặc điểm khí hậu: Đặc điểm chung của khí hậu Thừa Thiên - Huế là nhiệt độ cao, độ ẩm lớn, mƣa theo mùa. Vị trí địa lý và sự kéo dài của Tỉnh theo vĩ tuyến, kết hợp với hƣớng địa hình và hoàn lƣu khí quyển đã tác động sâu sắc đến việc hình thành một kiểu khí hậu đặc trƣng và tạo nên những hệ quả phức tạp trong chế độ mƣa, chế độ nhiệt và các yếu tố khí hậu khác. Đây là vùng có lƣợng mƣa vào loại lớn nhất Việt Nam với lƣợng mƣa năm tối đa hơn 5.000mm/năm ở các vùng núi cao và 3.000mm ở thành phố Huế. Lƣợng mƣa trung bình năm khu vực ven biển thuộc lƣu vực sông Hƣơng khoảng 2.500mm, vùng đầu nguồn khoảng 3.500mm. Mùa mƣa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12, lƣợng mƣa trong 3 tháng liên tục lớn nhất (tháng 9, 10, 11) là 1.850mm chiếm khoảng 65,9% lƣợng mƣa năm, lƣợng mƣa tháng 10 đạt 796mm, chiếm khoảng 43% tổng lƣợng mƣa
mùa mƣa. Lƣợng mƣa trong 3 ngày liên tục lớn nhất có thể đạt 600-1.000mm tƣơng ứng với tần suất 5% ở lƣu vực sông Hƣơng [10].
Nhiệt độ trung bình năm của Thừa Thiên - Huế khoảng 25oC. Tổng lƣợng bức xạ nhiệt trung bình năm tăng dần từ Bắc vào Nam của Tỉnh và dao động từ 110 đến 140 kcal/cm2, ứng với hai lần mặt trời qua thiên đỉnh tổng lƣợng bức xạ có hai cực đại: lần thứ nhất vào tháng 5 và lần thứ hai vào tháng 7, lƣợng bức xạ thấp nhất vào tháng 12. Cán cân bức xạ nhiệt trung bình từ 75 đến 85 kcal/cm2, ngay cả tháng lạnh nhất vẫn mang trị số dƣơng. Do tác động của vị trí, địa hình và hình dạng lãnh thổ, nhiệt độ có sự thay đổi theo không gian và thời gian [10].
Thừa Thiên - Huế chịu ảnh hƣởng bởi nhiều loại hiện tƣợng thời tiết cực đoan nhƣ bão, dông, lốc, tố, mƣa đá. Lƣợng mƣa do bão, áp thấp nhiệt đới gây ra (chiếm 40 -80 % lƣợng mƣa năm) phụ thuộc vào vị trí đổ bộ và sự kết hợp bão - áp thấp nhiệt đới và các nhiễu động nhiệt đới khác với không khí lạnh. Khi bão đổ bộ trực tiếp vào Tỉnh thƣờng gây đợt mƣa bão kéo dài 4 - 8 ngày với lƣợng mƣa 200 - 300mm, có lúc đến 500 - 600mm nếu kết hợp với không khí lạnh. Khi bão đổ bộ vào bờ biển còn gây nƣớc dâng. Cơn bão CECIL gây nƣớc đang cao 1,9m ở biển Thuận An, 1,7m ở Lăng Cô, tràn qua đê ngăn mặn, đi sâu vào đất liền 2 - 3km, cuốn trôi nhà cửa, ghe thuyền. Ở Thừa Thiên - Huế, dông hay xuất hiện khi không khí lạnh tràn về, hay khi dải hội tụ nhiệt đới ảnh hƣởng đến hoặc gió mùa mùa hè Tây Nam khô nóng từ phía Tây thổi sang. Trong cơn dông có thể kèm theo gió mạnh, mƣa rào đôi khi mƣa đá [20].
b) Đặc điểm thuỷ văn: Hệ thống sông ngòi đa dạng, phần lớn là sông nhỏ có diện tích lƣu vực từ vài chục km2 đến gần 3.000 km2. Sông ngòi phân bố tƣơng đối đồng đều trên phạm vi tỉnh, nhƣng hầu hết đều ngắn, dốc, hầu hết bắt nguồn từ sƣờn đông dải Trƣờng Sơn và đổ ra biển. Trƣớc khi đổ ra biển, nguồn nƣớc đƣợc điều hoà tại các đầm phá chạy dọc theo bờ biển nhƣ các hệ thống sông Ô Lâu, sông Hƣơng, sông Nông, sông Truồi và đều đổ vào Phá Tam Giang, Thuỷ Tú - An Truyền, Cầu Hai. Ngoài ra, còn có các suối nhỏ đổ vào đầm Lăng Cô nhƣ hói Mít, hói Dừa. Riêng sông A Sáp là một nhánh nhỏ của hệ thống sông Mê Kông chảy
theo hƣớng Tây đổ vào đất Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào. Tổng chiều dài các sông của Thừa Thiên - Huế là 1.056 km. Mật độ sông suối trong tỉnh dao động từ 0,3 ÷ 1,0 km/km2, có nơi lên đến 1,5 ÷ 2,5 km/km2. Lƣu vực sông Hƣơng là lớn nhất, toàn bộ lƣu vực nằm trong tỉnh Thừa Thiên - Huế, thuộc vùng khí hậu đặc trƣng của khu vực miền Trung với nhiều chế độ thủy văn khắc nghiệt: mùa khô hạn kéo dài, mùa lũ ngắn nhƣng tập trung lƣợng dòng chảy lớn [20].
Hằng năm, khu vực này chịu nhiều hiện tƣợng thời tiết khắc nghiệt nhƣ bão, áp thấp nhiệt đới gây ra mƣa lớn với lƣợng mƣa rất cao. Địa hình lƣu vực sông Hƣơng cũng thay đổi đột ngột, từ vùng thƣợng lƣu trên núi cao đổ xuống đồng bằng và ra hệ thống đầm phá lớn, gần nhƣ không có vùng chuyển tiếp dẫn đến lƣợng dòng chảy cao trong mùa mƣa, lũ lớn và ngập lụt trên diện rộng. Về mùa cạn, độ xâm nhập mặn rất sâu vào trong sông về phía thƣợng lƣu, thậm chí cao hơn cả cầu Bạch Hổ [20].
Từ đặc điểm nêu trên cho thấy lƣu vực sông Hƣơng và tỉnh Thừa Thiên - Huế dễ bị ảnh hƣởng, nhạy cảm với thiên tai và các tác động của BĐKH. Những năm gần đây, tỉnh Thừa Thiên - Huế và lƣu vực sông Hƣơng đã chịu tác động của nhiều trận thiên tai nhƣ bão lớn, mƣa to, lũ lụt và hạn hán với cƣờng độ và tần suất tăng lên đáng kể, gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến môi trƣờng ở hạ lƣu, ảnh hƣởng đến di sản thế giới của thành phố Huế, gây tổn thất về tài sản và cuộc sống của nhân dân trong vùng.