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O estado do Rio faz parte do bioma da Mata Atlântica brasileira, tendo em seu relevo montanhas e baixadas localizadas entre a Serra da Mantiqueira eOceano Atlântico, destacando-se pelas paisagens diversificadas, com escarpas elevadas à beira-mar, restingas, baías, lagunas e florestas tropicais. Fazendo divisa com os estados de Espírito Santo, São Paulo e Minas Gerais, o Rio de Janeiro é um dos menores estados do país e o menor da região Sudeste. O município mais setentrional do estado é Varre-Sai e o mais meridional é a cidade de Paraty.
Possui uma costa com 635 quilômetros de extensão, banhados pelo Oceano Atlântico, sendo superada em tamanho apenas pelas costas da Bahia eMaranhão.
Predominam no estado do Rio de Janeiro os climas tropical (baixadas) e tropical de altitude (planalto). Na Região Metropolitana do Rio de Janeiro, domina o clima tropical semi-úmido, com chuvas abundantes no verão, que é muito quente e invernos secos, com temperaturas amenas. A temperatura média anual é de 22°C a 24°C e o índice pluviométrico fica entre 1.000 a 1 500 milímetros anuais. Nos pontos mais elevados da região serrana, limite entre a Baixada Fluminense e a Serra Fluminense, observa-se o clima tropical de altitude, mas com verões um pouco quentes e chuvosos e invernos frios e secos. A temperatura média anual é de 16°C. Na maior parte da Serra Fluminense, o clima também é tropical de altitude, mas com verões variando entre quentes e amenos e na maioria das vezes, chuvosos, e invernos frios e secos, com índice pluviométrico elevado, se aproximando dos 2 500 mm anuais em alguns pontos. Nas Baixadas Litorâneas, a famosa Região dos Lagos, o clima é tropical marítimo, com média anual de cerca de 24°C com verões moderadamente quentes, mas amenizados devido ao vento do mar e invernos amenos.Também é devido ao vento frio trazido pela Corrente das Malvinas vindo do mar que esta região é uma das mais secas do Sudeste, com precipitação anual de apenas cerca de 750mm em cidades como Arraial do Cabo, Cabo Frio eArmação dos Búzios, e não passando de cerca de 1.100 mm nas cidades mais chuvosas da região, Maricá e Saquarema.
O Rio Paraíba do Sul é o principal rio do estado. Nasce em Taubaté e desemboca no Oceano Atlântico — como a maior parte dos rios fluminenses —, na altura de São João da Barra. Seus principais afluentes, no estado, são oParaibuna, Pomba e o Muriaé que possui um importante afluente, o Carangola, subafluente do rio Paraíba do Sul, pela margem esquerda, o Piabinha e o Piraí pela margem direita. Além do Paraíba do Sul, destacam-se. de norte para sul, os rios Itabapoana, que marca fronteira com o Espírito Santo, o Macabu, que deságua na lagoa Feia, oMacaé, o São João, o rio Macacu, o Majé e o Guandu.
Praia Vermelha e Copacabana vistas doPão de Açúcar.
De um modo geral, os solos fluminenses são relativamente pobres. Os solos mais propícios à utilização agrícolaencontram-se em Campos dos Goytacazes, Cantagalo, Cordeiro e em alguns municípios do vale do rio Paraíba do Sul.
Serra dos Órgãos emTeresópolis/Guapimirim.
A Baixada Fluminense acompanha todo o litoral e ocupa cerca de metade da superfície do estado. Apresenta largura variável, bastante estreita entre as baías da Ilha Grande e de Sepetiba, alargando-se progressivamente no sentido leste, até o rio Macacu. Nesse trecho, na capital, erguem-se os maciços da Tijuca e da Pedra Branca, que atingem altitudes um pouco superiores a mil metros. Da baía da Guanabara até Cabo Frio, a baixada volta a estreitar-se numa sucessão de pequenas elevações, de duzentos a quinhentos metros de altura, os chamadosmaciços litorâneos fluminenses. A partir de Cabo Frio, alarga-se novamente, alcançando suas extensões máximas no delta do Rio Paraíba do Sul.
O Planalto ou Serra Fluminense ocupa o interior do estado, por isso está localizado entre a Baixada Fluminense, ao sul e o vale do Rio Paraíba do Sul. A elevação da Serra do Mar, ao norte da baixada, forma o seu rebordo. A Serra do Mar recebe diversas denominações locais: serra dos Órgãos, com o Pico Maior de Friburgo (2 316 metros), a Pedra do Sino (2 263 metros) e Pedra-Açu (2 232 metros), das Araras, da Estrela e do Rio Preto. A serra da Mantiqueiracobre o noroeste do estado, ao norte do vale do rio Paraíba do Sul, onde é paralela à Serra do Mar. O ponto mais alto do Rio de Janeiro, pico das Agulhas Negras (2 791 metros) localiza-se no maciço de Itatiaia, que se ergue da serra da Mantiqueira. Para o interior, o planalto vai diminuindo de altitude, até chegar ao vale do rio Paraíba do Sul, onde a média cai para 250 metros. A nordeste, observa-se uma série de morros e colinas de baixas altitudes.