El medio físico provincial presenta una morfología en la que se distinguen tres zonas estructurales: en primer lugar, los bordes montañosos periféricos, establecidos por tres alineaciones que confluyen en el nudo de Alcaraz (cerro de Almenara, 1.796 m); en segundo lugar, las plataformas estructurales que sirven de transformación entre las zonas montañosas y la llanura manchega (mesa de Chinchilla, peñas de San Pedro y sector oriental del Campo de Montiel); y por último, la depresión tectónica de Albacete, arcaicamente denominada Mancha de Montearagón. El relieve resultante es complejo (dos tercios de la provincia es montañosa, frente a una zona más o menos llana) y en él se distinguen dos comarcas naturales: La Mancha, al norte, y la comarca montañosa, en el centro y el sur.
El clima es de tipo mediterráneo continentalizado, esto es, con fuertes oscilaciones térmicas anuales (casi 20 ºC en Chinchilla), gran rigurosidad en las temperaturas (que llegan a alcanzar en la ciudad de Albacete una mínima absoluta de -23 ºC y una máxima absoluta de 40,5 ºC) e insuficientes precipitaciones, que en el ejemplo de la ciudad de Albacete son de unos 350 mm anuales. Los veranos son muy secos, con frecuentes tormentas de gran magnitud, mientras que los inviernos son fríos, con nieves que cubren las montañas y se preservan en los umbrales de Alcaraz y Calar del Mundo. La estación que registra mayores precipitaciones es el otoño; las lluvias parten una segunda floración y organizan la vendimia.
Los primordiales ríos, que no presentan un régimen uniforme, son el Segura y su afluente el Mundo, y el Júcar y su tributario el Cabriel, que desembocan en el Mediterráneo. Como consecuencia de la estructura geológica, destaca el endorreísmo en la parte norte de la provincia; éste es el caso de las lagunas de Ruidera, las cuales vierten sus aguas al Atlántico a través del Guadiana. En torno a estas lagunas se ha desarrollado el turístico Parque natural de la Lagunas de Ruidera. La insuficiente vegetación arbórea de la provincia se disminuye a coníferas (pino piñonero y carrasco) y, en las orillas de los ríos, a chopos, olmos, fresnos, robles y alisos. Predominan las estepas de gramíneas, las hierbas halófilas y las xerófilas.
La densidad de población es de 2,6 hab/km². Los pueblos y las ciudades de la depresión albaceteña se presentan concentrados, tanto por la falta de agua como por la propia naturaleza del terreno y por la historia, que arranca con los propios romanos y sigue con los musulmanes. La capital provincial cuenta con 164.771 habitantes (2007), lo que contrasta con pueblos que no superan los 6.000 habitantes (Munera, Chinchilla, Almansa, Alcaraz, Caudete o El Bonillo). Este contraste evidencia una terciarización funcional de la capital frente al resto de las ciudades, en donde destaca la actividad agrícola (vid, olivo, cereal y azafrán) y ganadera (ovino y caprino); igualmente existen, aunque con carácter marginal, actividades industriales (localizadas en la capital) y mineras.
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