Đặc điểm khí hậu
Vườn Quốc gia Cát bà thuộc chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa và chịu ảnh hưởng trực tiếp của khí hậu đại dương, có gió mùa Tây Nam về mùa hạ và gió mùa Đông Bắc về mùa đông, ít khắc nghiệt hơn các vùng có cùng vĩ độ ở đất liền. Tuy nhiên, do sự khác biệt về địa hình, và ảnh hưởng của biển, nhất là ảnh hưởng của các yếu tố độ cao, hướng núi, thảm thực vật rừng mà chế độ khí hậu cũng có sự khác nhau giữa các khu vực, trong vùng.
Nhiệt độ
Nhiệt độ trung bình năm là: 23,60 C. Tháng có nhiệt độ cao nhất là tháng 7, nhiệt độ trung bình từ 28 - 290C, cao nhất 320C. Tháng có nhiệt độ thấp nhất là tháng 1 nhiệt độ trung bình từ 16 - 170 C, thấp nhất 100C, đôi khi xuống tới 50C. Mùa nóng bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10, mùa lạnh từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Giữa hai mùa chênh lệch từ 11 - 120C.
Tổng số ngày nắng trong năm giao động từ 150 đến 160 ngày, tháng cao nhất có 188 giờ nắng, tháng 5, tháng 7.
Lượng mưa hàng năm
Lượng mưa trung bình quân cả năm là: 1.500 - 2.000 mm/năm. Một năm có hai mùa rõ rệt.
Mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng 10): lượng mưa trong mùa này chiếm gần 80 - 90 % tổng lượng mưa cả năm, tập trung vào các tháng 7,8,9.
Mùa khô (từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau): đầu mùa khô thường hanh, cuối mùa ẩm ướt và có mưa phùn (từ tháng 2 đến tháng 4).
Độ ẩm không khí trung bình cả năm là 86%, thấp nhất vào tháng 1 là 73%, cao nhất tháng 4 đạt 91%. Lượng bốc hơi nước hàng năm khoảng 700mm, trong các tháng khô hanh thường xảy ra khô hạn thiếu nước.
Sương mù thường xuất hiện vào mùa Đông và mùa xuân từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Thời gian này còn có mưa phùn (20 - 40 ngày/năm) đã làm giảm đáng kể chế độ khô hạn trong vùng.
Đặc điểm thuỷ văn và hải văn
Đặc điểm thủy văn
Cát Bà là quần đảo đá vôi, gần như hệ thống sông suối trên đảo không phát triển. Những dòng chảy tạm thời chỉ xuất hiện trong cơn mưa và ngừng ngay sau khi mưa. Vào mùa mưa, nước đọng lại ở một số vùng nhỏ, thấm dột trong những hang động. Tuy rất ít, nhưng đây lại là nguồn nước khá thường xuyên cho động thực vật trên đảo. Trên một số đảo nhỏ hoặc ven đảo lớn Cát Bà, nơi có nứt gãy kiến tạo chạy qua có xuất hiện "nước xuất Lộ" với dung lượng từ vài lít đến vài chục lít mỗi ngày. Nguồn nước xuất lộ lớn nhất ở suối Thuồng Luồng có lưu lượng trung bình 5 lít/s (mùa mưa 7,5 lít/s), mùa khô 2,5 l/s). Cát Bà có các túi nước ngầm, nguồn gốc thấm đọng từ nước mưa (đã khai thác 6 giếng khoan, trữ lượng khoảng 1500 - 2000m3/ ngày, mức độ khai thác cho phép khoảng 1000m3/ ngày.
Đặc điểm hải văn
Thuỷ triều theo chế độ nhật triều thuần nhất, mức nước trung bình 3,3 - 3,5 m. Mùa mưa (tháng 5 đến tháng 9) thuỷ triều lên cao vào buổi chiều. Mùa khô (tháng 10 đến tháng 4 năm sau) thuỷ triều lên cao vào buổi sáng.
Thủy triều và mực nước: Thủy triều có tính nhật triều đều rõ ràng (trong một ngày đêm có 1 lần nước lớn và 1 lần nước ròng). Biên độ cực đại gần 4m. Do ảnh hưởng của địa hình nên thường chậm pha hơn Hòn Dấu đến 30 phút.
3.1.5. Tài nguyên rừng
Khu hệ thực vật
Do điều kiện địa hình, địa chất, khí hậu, thủy văn... trong vùng đã hình thành nên một kiểu rừng kín lá rộng thường xanh mưa ẩm nhiệt đới trên quần
đảo Cát Bà. Trước đây vài thập kỷ, rừng đã bao phủ phần lớn diện tích đất đai của đảo. Hiện nay rừng tự nhiên đã bị tác động nhiều, làm biến đổi sâu sắc về mặt cấu trúc, tổ thành và tầng tán của rừng. Tuy nhiên, rừng Cát Bà vẫn được coi là một khu rừng độc đáo trên núi đã vôi của cả vùng biển Đông Bắc Việt Nam, với diện tích 13.200 ha (số liệu năm 1997) chiếm 60% diện tích núi đá vôi của đảo, ở đây còn lưu giữ được kiểu rừng nhiệt đới thường xanh mưa mùa đai thấp (còn 852ha rừng nguyên sinh hiện đang được bảo vệ nghiêm ngặt) với hơn 1.561 loài thực vật bậc cao có mạch, thuộc 842 chi, 186 họ và 5 ngành thực vật.
Rừng ngập mặn phân bố nhiều ở phía Tây Bắc của đảo, với các loài cây chủ yếu như: Sú, Vẹt, Đước, Giá, Bần, Trang, Mắm, ... Rừng ngập mặn cũng là cảnh quan đặc sắc của vùng triều cửa sông ven biển ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Rừng ngập mặn thường phát triển ở độ cao 1,8m trên nền đáy bùn phù sa. Rừng ngập mặn có ý nghĩa trong việc cố định bùn, chống xói lở và là nơi cư trú của nhiều loài chim di cư và cũng là nơi cung cấp nguồn giống thủy hải sản.
Khu hệ động vật
Mặc dù không phong phú bằng các hệ động vật trong các khu rừng đặc dụng trong đất liền, nhưng quần thể động vật trên đảo Cát Bà vẫn có đến 53 loài thú với 18 họ thuộc 8 bộ; 160 loài chim với 46 họ thuộc 16 bộ; 46 loài bò sát với 16 họ thuộc 2 bộ; 21 loài lưỡng cư với 5 họ thuộc 1 bộ. Đặc biệt có loài Voọc đầu vàng là loài đặc hữu chỉ có ở Cát Bà.
Động vật biển: Theo số liệu điều tra của Viện Hải dương học tại Hải Phòng cho biết, hiện nay có 900 loài cá, 500 loài thân mềm, 400 loài giáp xác. Trong đó có nhiều loài có giá trị kinh tế cao như Cá Hồng, Cá Song, Cá Thu, Cá Chim... Một trong những loài quý hiếm của Cát Bà là Cá Heo lớn và Cá Heo Bé. Ngoài ra hệ động vật đáy cũng vô cùng phong phú. Qua thống kê đã
thấy có 178 loài san hô, 375 loài động vật đáy khác, 97 loài động vật phù du, 7 loài rắn biển, 4 loài rùa, 1 loài thú.