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La città è situata nell'estremo nord-est italiano, vicino al confine con la Slovenia, nella parte più settentrionale dell'Alto Adriatico e si affaccia sull'omonimo golfo. Il territorio cittadino è occupato prevalentemente da un pendio collinare che diventa montagna anche nelle zone limitrofe all'abitato; si trova ai piedi di un'imponente scarpata che dall'altopiano del Carso scende bruscamente verso il mare. Il monte Carso, a ridosso della città, raggiunge la quota di 458 metri sul livello del mare. Il comune di Trieste è diviso in varie zone climatiche a seconda della distanza dal mare o dell'altitudine.
Al di sotto delle arterie stradali cittadine scorrono corsi d'acqua che provengono dall'altopiano. Liberi un tempo di scorrere all'aperto, da quando la città si è sviluppata, a partire dalla seconda metà del 1700, vennero incanalati in apposite condutture ed ancora oggi percorrono i sotterranei delle odierne via Carducci (precedentemente via del Torrente, appunto), via Battisti (ex Corsia Stadion), viale venti Settembre (ex viale dell' Acquedotto), via delle Sette fontane o piazza tra i Rivi. A sud della città scorre il Rio Ospo che segna il confine geografico con l'Istria[7]. Inoltre l'attuale zona cittadina compresa tra la stazione ferroviaria e Piazza della Borsa, il Borgo Teresiano, venne edificata nel XVIII secolo dopo l'interramento delle precedenti saline per ordine dell'Imperatrice Maria Teresa d'Austria.
Il clima della città di Trieste secondo la classificazione di Köppen rientra nel tipo mediterraneo. Grazie ad una latitudine intermedia tra il Polo Nord e l'equatore e alla posizione costiera, la città di Trieste gode di un clima piuttosto mite d'inverno e caldo, ma non torrido, d'estate. Relativamente al trentennio ufficiale di riferimento della climatologia mondiale (IPCC/WMO) 1971-2000 la media annuale delle temperature presso la stazione meteorologica di Trieste è stata di 15 °C, le temperature medie del mese più freddo (gennaio) si sono attestate attorno ai 6 C°, mentre quelle del mese più caldo (luglio) leggermente al di sopra dei 24 °C. Nei mesi invernali assai raramente le temperature, almeno sulla costa, scendono al di sotto dello zero; viceversa, nelle frazioni carsiche, spesso si registrano minime notturne negative. Scarse sono anche, lungo la fascia costiera, le giornate con neve, nebbia o grandine. L'umidità media annuale è del 64% mentre l'escursione termica giornaliera è di soli 4,5 °C: entrambe risultano tra le più basse in Italia.
Data la peculiarità del territorio cittadino si può affermare che mentre il centro di Trieste, sviluppatosi lungo la costa, presenta delle temperature relativamente miti e una discreta insolazione, le frazioni e le località carsiche sviluppatesi sul retrostante altipiano ad un'altezza tra i duecento e i cinquecento metri hanno un clima decisamente più continentale: a Basovizza, situata a circa 370 metri s.l.m., la temperatura media annua si aggira attorno agli 11 °C con una media del mese più freddo (gennaio) di 1,5 °C e di quello più caldo (luglio) di 20,6 °C.
Al generale clima mite fanno eccezione i giorni, qualche anno rari, qualche altro più frequenti, in cui soffia la cosiddetta Bora, vento che si incunea dal retroterra lungo i bassi valichi che si aprono tra i monti alle spalle della città, per scendere su Trieste e il Golfo. Sebbene per compressione adiabatica la temperatura dell'aria scendendo sulla città si riscaldi comunque di tre o quattro gradi, le raffiche aumentano notevolmente la sensazione cutanea di freddo, anche con temperature relativamente miti. Eccezionalmente la Bora soffia per brevissimi periodi anche d'estate, innalzando talvolta le temperature anche al di sopra dei 35 gradi. Le raffiche di aria di origine continentale provenienti da Est-Nord-Est allo sbocco in Adriatico acquistano ulteriore velocità e in casi eccezionali in mare aperto si possono raggiungere i 50 nodi, come registrato nel dicembre 1996. In alcune zone la bora è più forte e frequente che in altre, e solamente la zona della Costiera, da Miramare a Sistiana, è totalmente immune dall'effetto di tale vento. Molto interessante è l'andamento della frequenza della bora e dei venti orientali in genere, che negli ultimi 100 anni è diminuita di 28 giorni, mentre lo scirocco e i venti meridionali sono aumentati in frequenza di 18 giorni annui. Vista la vicinanza dei rilevi, brevi piogge possono presentarsi durante tutto l'anno (questo è un discrimine rispetto al tipico clima mediterraneo) ma durante i mesi estivi le precipitazioni sono comunque rare e prevalentemente a carattere temporalesco (luglio in genere è il mese più secco). Le precipitazioni raggiungono l'apice della frequenza e dell'intensità a novembre e aprile, quando di norma scende di latitudine il flusso delle correnti perturbate atlantiche.
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