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Panama liegt an der schmalsten und tiefsten Stelle des Isthmus von Panama, der Nordamerika und Südamerika verbindet. Dieser S-förmige Teil des Isthmus befindet sich zwischen 7° und 10° nördlicher Breite und 77° und 83° westlicher Länge. Panama ist etwas kleiner als South Carolina und hat eine Fläche von etwa 77.082 Quadratkilometern, eine Länge von 772 Kilometern und eine Breite zwischen 60 und 177 Kilometern.
Panamas zwei Küstenlinien werden als Karibik- (oder Atlantik-) und Pazifikküste bezeichnet, nicht als Nord- und Südküste. Im Osten liegt Kolumbien und im Westen Costa Rica. Aufgrund der Lage und des Umrisses des Landes sind die Himmelsrichtungen oft überraschend. Die Durchquerung des Panamakanals vom Pazifik in die Karibik erfolgt beispielsweise nicht in östlicher, sondern in nordwestlicher Richtung, und in Panama-Stadt geht die Sonne im Osten über dem Pazifik auf.
Das Land ist in neun Provinzen unterteilt, plus die Comarca de San Blas, die für statistische Zwecke in den meisten offiziellen Dokumenten als Teil der Provinz Colón behandelt wird. Die Grenzen der Provinzen haben sich seit ihrer Festlegung bei der Unabhängigkeit im Jahr 1903 nicht geändert. Die Provinzen sind in Bezirke unterteilt, die wiederum in Abschnitte, so genannte Corregimientos, untergliedert sind. Die Konfiguration der Corregimientos wird in regelmäßigen Abständen geändert, um den aus den Volkszählungsberichten hervorgehenden Bevölkerungsveränderungen Rechnung zu tragen.
Die beiden internationalen Grenzen des Landes, die zu Kolumbien und Costa Rica, sind eindeutig festgelegt, und in den späten 1980er Jahren gab es keine offenen Streitigkeiten. Das Land erhebt Anspruch auf den Meeresboden des Festlandsockels, der von Panama bis zur 500-Meter-U-Boot-Kontur definiert wurde. Darüber hinaus macht ein Gesetz von 1958 die Hoheitsgewalt über 12 Seemeilen vor den Küsten geltend, und 1968 verkündete die Regierung den Anspruch auf eine 200 Seemeilen lange Ausschließliche Wirtschaftszone.
Die karibische Küste ist durch mehrere gute Naturhäfen gekennzeichnet. Allerdings verfügte Cristóbal am karibischen Ende des Kanals in den späten 1980er Jahren über die einzigen wichtigen Hafenanlagen. Die zahlreichen Inseln des Archipiélago de Bocas del Toro, nahe der Grenze zu Costa Rica, bilden eine ausgedehnte natürliche Reede und schirmen den Bananenhafen von Almirante ab. Die über 350 San-Blas-Inseln in der Nähe von Kolumbien reihen sich über 160 Kilometer entlang der geschützten Karibikküste auf.
Der wichtigste Hafen an der Pazifikküste ist Balboa. Die wichtigsten Inseln sind das Archipiélago de las Perlas in der Mitte des Golfs von Panama, die Strafkolonie auf der Isla de Coiba im Golfo de Chiriquí und die dekorative Insel Taboga, eine Touristenattraktion, die man von Panama-Stadt aus sehen kann. Insgesamt gibt es rund 1.000 Inseln vor der Pazifikküste.
Die Gewässer an der Pazifikküste sind außerordentlich flach. Tiefen von 180 Metern werden nur außerhalb der Grenzen des Golfs von Panama und des Golfo de Chiriquí erreicht, und breite Wattflächen erstrecken sich bis zu 70 Kilometer seewärts der Küsten. Infolgedessen ist der Tidenhub extrem. Eine Schwankung von etwa 70 Zentimetern zwischen Hoch- und Niedrigwasser an der Karibikküste steht in krassem Gegensatz zu über 700 Zentimetern an der Pazifikküste, und etwa 130 Kilometer den Río Tuira hinauf beträgt die Schwankung immer noch über 500 Zentimeter.
Das dominierende Merkmal der Landform des Landes ist der zentrale Gebirgs- und Hügelrücken, der die kontinentale Wasserscheide bildet. Die Wasserscheide gehört nicht zu den großen Gebirgsketten Nordamerikas, und nur in der Nähe der kolumbianischen Grenze gibt es Hochebenen, die mit dem Andensystem Südamerikas verwandt sind. Der Rücken, der die Wasserscheide bildet, ist der stark erodierte Bogen einer Hebung vom Meeresboden, bei der sich die Gipfel durch vulkanische Intrusionen gebildet haben.
Der Gebirgszug der Wasserscheide heißt Cordillera de Talamanca nahe der Grenze zu Costa Rica. Weiter östlich geht sie in die Serranía de Tabasará über, und der Teil, der näher am unteren Sattel des Isthmus liegt, wo sich der Kanal befindet, wird oft als Sierra de Veraguas bezeichnet. Die gesamte Gebirgskette zwischen Costa Rica und dem Kanal wird von panamaischen Geographen im Allgemeinen als Cordillera Central bezeichnet.
Der höchste Punkt des Landes ist der Volcán Barú (früher als Volcán de Chiriquí bekannt), der sich auf fast 3.500 Meter erhebt. Der Volcán Barú ist die Spitze eines Hochlandes, das die reichsten Böden des Landes umfasst, und wird immer noch als Vulkan bezeichnet, obwohl er seit Jahrtausenden inaktiv ist.
Nahezu 500 Flüsse durchziehen Panamas zerklüftete Landschaft. Die meisten sind nicht befahrbar, viele entspringen als schnelle Hochlandflüsse, schlängeln sich in Tälern und bilden Küstendeltas. Der Río Chepo und der Río Chagres sind jedoch Quellen für Wasserkraftwerke.
Der Río Chagres ist einer der längsten und wichtigsten der etwa 150 Flüsse, die in die Karibik fließen. Ein Teil dieses Flusses wurde aufgestaut, um den Gatun-See zu schaffen, der einen großen Teil der Transitstrecke zwischen den Schleusen an beiden Enden des Kanals bildet. Sowohl der Gatun-See als auch der Madden-See (ebenfalls mit Wasser aus dem Río Chagres gefüllt) liefern Wasserkraft für das Gebiet der ehemaligen Kanalzone.
Der Río Chepo, eine weitere wichtige Quelle für Wasserkraft, ist einer der mehr als 300 Flüsse, die in den Pazifik münden. Diese pazifischen Flüsse sind länger und fließen langsamer als die Flüsse auf der Karibikseite. Auch ihre Einzugsgebiete sind umfangreicher. Einer der längsten ist der Río Tuira, der in den Golfo de San Miguel mündet und der einzige Fluss des Landes ist, der von größeren Schiffen befahren werden kann.
Panama hat ein tropisches Klima. Die Temperaturen sind gleichmäßig hoch – ebenso wie die relative Luftfeuchtigkeit – und es gibt kaum jahreszeitliche Schwankungen. Die täglichen Schwankungen sind gering; an einem typischen Tag der Trockenzeit in der Hauptstadt kann das Minimum am frühen Morgen 24°C und das Maximum am Nachmittag 29°C betragen. Die Temperatur übersteigt selten 32°C für mehr als eine kurze Zeit.
Auf der pazifischen Seite des Isthmus sind die Temperaturen etwas niedriger als auf der karibischen Seite, und die Brise nimmt in den meisten Teilen des Landes nach Einbruch der Dunkelheit zu. In den höheren Lagen der Gebirgszüge sind die Temperaturen deutlich kühler, und in der Cordillera de Talamanca im Westen Panamas kommt es zu Frösten.
Die Klimaregionen werden weniger durch die Temperatur als durch die Niederschlagsmenge bestimmt, die regional zwischen weniger als 1,3 und mehr als 3 Metern pro Jahr variiert. Fast der gesamte Regen fällt während der Regenzeit, die in der Regel von April bis Dezember dauert, aber zwischen sieben und neun Monaten variiert. Der Niederschlagszyklus wird in erster Linie von zwei Faktoren bestimmt: Feuchtigkeit aus der Karibik, die von den während des größten Teils des Jahres vorherrschenden Nord- und Nordostwinden transportiert wird, und die kontinentale Wasserscheide, die als Regenschutz für das pazifische Tiefland dient. Ein dritter Einfluss, der im Spätherbst auftritt, ist der Südwestwind vom Pazifik. Dieser Wind bringt einige Niederschläge in das pazifische Tiefland, die durch das Hochland der Península de Azuero modifiziert werden, das einen teilweisen Regenschutz für große Teile Zentralpanamas bildet. Im Allgemeinen sind die Niederschläge auf der karibischen Seite viel stärker als auf der pazifischen Seite der Kontinentalscheide. Der Jahresdurchschnitt in Panama-Stadt ist etwas mehr als halb so hoch wie der in Colón. Obwohl es in der Regenzeit häufig zu Unwettern kommt, liegt das Land außerhalb der Hurrikan-Zone.
Die tropische Umgebung Panamas bietet eine Fülle von Pflanzen. Es dominieren Wälder, die stellenweise von Grasland, Gestrüpp und Ackerbau unterbrochen werden. Obwohl fast 40 Prozent Panamas noch bewaldet sind, stellt die Abholzung eine ständige Bedrohung für die regenreichen Wälder dar. Seit den 1940er Jahren ist der Baumbestand um mehr als 50 Prozent zurückgegangen. Die Subsistenzlandwirtschaft, die vom nordöstlichen Dschungel bis zum südwestlichen Grasland weit verbreitet ist, besteht hauptsächlich aus Mais-, Bohnen- und Knollenanbau. Mangrovensümpfe gibt es an Teilen beider Küsten, und Bananenplantagen besetzen die Deltas bei Costa Rica. Vielerorts grenzt ein vielgestaltiger Regenwald an den Sumpf auf der einen Seite des Landes und erstreckt sich auf der anderen Seite bis in die unteren Bereiche der Hänge.
