一、北极的气候
北极地区的气候终年寒冷，北冰洋洋面大部分常年冰冻。
北极的冬季从11月起直到次年4月，长达6个月。5、6月和9、10月分属春季和秋季。而夏季仅7、8两个月。1月份的平均气温介于-20～-40℃之间。而最暖月8 月的平均气温也只达到-8℃。在北冰洋极点附近漂流站上测到的最低气温是-59℃。由于洋流和北极反气旋的影响，北极地区最冷的地方并不在北冰洋中央。在西伯利亚维尔霍杨斯克曾记录到-70℃的最低温度，在阿拉斯加的普罗斯佩克特地区也曾记录到-62℃的气温。
北极的冬季漫长、寒冷而黑暗。从每年的11月下旬开始有接近半年时间将是完全看不见太阳的日子。温度会降到-50℃以下。此时所有海浪和潮汐都消失了，因为海岸已冰封。
到了4月份天气才慢慢暖和，冰雪逐渐消融，大块的冰开始融化、碎裂；天空变得明亮。5、6月份，植物变绿，动物开始活跃。夏季动物需获得充足的食物，积累足够的营养和脂肪以度过漫长的冬季。
北极的秋季非常短暂，9月初第一场暴风雪就会降临。北极很快又回到寒冷、黑暗的冬季。
北极与南极一样有极昼和极夜现象，越接近北极点越明显。在那里，一年的时光仿佛只有一天一夜。即使在仲夏时节，太阳也只是远远地挂在南方地平线上，发着惨淡的白光。太阳高度角从不会超过23.5°，它静静地环绕着这无边无际的白色世界缓缓移动着。几个月之后，太阳运行的轨迹渐渐地向地平线接近，于是开始了北极的黄昏季节。在北极点附近，每年近6个月是无昼的黑夜（10月至次年3月），其余半年是无夜的白昼。
北极地区年平均降水量仅75～200mm，以降雪为主，格陵兰海可达500mm。冬季常有猛烈的暴风。北欧海区受北大西洋暖流影响，水温、气温较高，降水较多，冰情较轻；暖季多海雾，有些月份每天有雾，甚至连续几昼夜。北极海区，从水面到水深100～225 m的水温为1～1.7℃，在滨海地带水温全年变动很大，为1.5～8℃；而北欧海区，水面温度全年在2～12℃之间。北冰洋水深100～250 m到600～900 m处，有来自北大西洋暖流的中间温水层，水温为0～1℃。
二、北冰洋海冰与格陵兰冰盖
（一）北冰洋海冰
北冰洋位于北极圈内，终年获得的太阳辐射热量很少，气温终年很低，并多暴风雪。北冰洋表面的绝大部分终年被海冰覆盖，是地球上唯一的白色海洋。北冰洋海冰平均厚3m，冬季覆盖海洋总面积的73%，约有（1000～1100）×104km2，夏季覆盖53%，约有（750～800）×104km2。北冰洋中央的海冰已持续存在3Ma，属永久性海冰。其余海面上分布有漂流的冰山和浮冰；仅巴伦支海地区受北大西洋暖流影响常年不封冻。北冰洋大部分岛屿上遍布冰川和冰盖，北冰洋沿岸地区则多为永冻土带，永冻层厚达数百米。
北冰洋冰盖面积以3月份为最大，9月份冰盖面积最小，但不是连片的冰盖，而是由面积一至几十平方千米的大小冰块组成的冰丛，厚2.5m到4～5m，表面平坦或波状起伏，较坚固。北冰洋除冰盖外，还有由极地群岛上陆棚冰入海而形成的冰岛或冰山。冰岛流速慢、表面平、面积大（可达600～700km2），厚度达30～35m；冰山分布在冰岛周围边缘，面积小。
由于洋流的运动，北冰洋表面的海冰总在不停地漂移、裂解与融化，因而不可能像南极大陆那样经历数百万年积累起数千米厚的冰雪。所以，北极地区的冰雪总量只接近于南极的1/10，大部分集中在格陵兰岛的大陆性冰盖中，而北冰洋海冰、其他岛屿及周边陆地的永久性冰雪量仅占很小部分。
海冰边界不固定，随着水文气象条件的变化，往往能变动几百千米。在风和海流的作用下，浮冰可叠积并形成巨大的浮冰山。通常所见的绝大多数冰山指的是那些从陆缘冰架或大陆冰盖崩落下来的直径大于5 m的巨大冰体。大型的桌状冰山的厚度一般可达200～300m，平均寿命长达4年。北冰洋海冰形成的浮冰山与来自格陵兰等岛屿的冰川及冰架形成的冰山一起，随海流进入大西洋或阿拉斯加外海，个别冰山可向南漂移到北纬40°。
北冰洋由于气温低、蒸发弱，周围大陆上有大量河水流入，故海水盐度较小，平均盐度为30‰～32‰，是四大洋中盐度最低的大洋。西部北欧海区（巴伦支海和格陵兰海）稍高，为34.5‰～35‰，滨海地区为33‰；东部北极海区较低，平均28‰～32‰，滨海地区海域最低，仅为25‰。
（二）格陵兰冰盖
大陆冰盖是指长期覆盖在陆地上的面积大于5×104km2的冰体，又称大陆冰川。大陆冰盖中心部分为积累区，边缘为消融区。冰盖的冰几乎不受下伏地形影响，自中心向四周外流；边缘部分自陆地向海洋伸展，一部分漂浮在海上的冰体称冰架（陆缘冰）、冰棚或冰障。冰架冰断裂、崩解后入海形成冰山。
地球上现存的大陆冰盖有南极冰盖和格陵兰冰盖。这两大冰盖约占全球冰川总面积的97%，总冰量的99%。
格陵兰冰盖形成于第四纪，在约18000 aB.P.的末次冰期鼎盛期，冰盖面积比今天大得多，与北美冰盖相连接。被覆盖在白色新雪、粒雪及新冰下面的蓝冰，构成大陆冰盖的主体。而且，越是深层的冰，形成的年代越古老。据估计，格陵兰冰盖最深处冰层的年龄可以达到几十万年甚至1 Ma以上。
格陵兰岛大部分位于北极圈内，冰盖面积约180×104km2，占全岛面积的84%，平均厚度约1500m，最大厚度达3200m，占世界冰量的7%～9%，所含有的冰雪总量为300×104km3，占全球淡水总量的5.4%。它由南北两个穹形冰盖连接而成，冰盖边缘一直覆盖到海边，有许多冰川的冰舌伸向海面，在若干峡湾中形成许多冰山。西格陵兰的一些冰川，如雅各布港·伊斯伯依冰川，每年流动速度达7000m，是世界上流动最快的冰川。冰盖中部西侧的冰层表面每年以0.1 m的速率在增厚，而东侧则稍有变薄。冰盖西海岸的消融区冰面每年变薄约0.2 m。
格陵兰冰盖显示很强的极地海洋性冰川性质。冰盖西南部沿海的年平均气温为1℃，1月和7月的平均气温分别为-7.8℃和9.7℃，年降水量达1000mm，雪冰积累量和消融量都很大。冰盖内部的情况显著不同，年平均气温约-30℃，2月和7月的平均气温分别为-47.2℃和-12.2℃，年降水量仅200mm，气温低、降水少，雪冰积累量和消融量较小，成冰过程缓慢。
格陵兰冰盖主体的运动速度为20m/a，而冰舌部分流速达1000～7000m/a。格陵兰冰盖由3个活动中心组成，一个在北纬65°附近，海拔2700 m；另一个在北纬70°附近，海拔2800 m；还有一个在北纬76°附近，海拔3000 m。格陵兰的雪线变化于300～1500 m之间，从南向北降低，有些地方降到海平面的高度。
北冰洋的冰山大部分来自格陵兰冰盖，仅西格陵兰100条冰舌破裂进入海中形成的冰山就有1.5万多座，贾克伯沙文冰川每年要为北冰洋提供1400多座冰山。由于北冰洋的水温和气温都比较高，冰山消融较快，多呈金字塔状，高度常在10～12 m之间，有的可达30～170 m。冰山可漂浮到北纬40°的洋面。
三、北极与全球气候变化
全球气候变暖已是不争的事实，在世界范围内引发越来越严重的后果。全球气候变暖，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。北极地区的变化更为明显。
2004年，一个由美国、加拿大、丹麦、芬兰、冰岛、挪威、俄罗斯、瑞典等8 国科学家专门研究北极气候变化的科学家小组得出结论，气候变暖对北极地区的气候产生了重大影响。调查结果（http://www.envir.gov.cn/info/2004/11/119115.htm）认为，北极地区受全球气候变暖的影响比其他地区要严重，其升温速度是全球平均水平的2倍。报告预计，到2100年前后，北极地区气温将比现在上升4～7℃，大概是联合国预计全球升温度数的2倍。自20世纪50年代以来，俄罗斯西伯利亚地区和美国阿拉斯加州气温已经上升了2～3℃。
报告（http://www.envir.gov.cn/info/2004/11/119115.htm）还说，到 21 世纪末，北极点附近的冰盖在夏季将几乎完全消失。1979～2001年，北极9 月份的冰雪覆盖范围一直都以6.5%的速度萎缩。20 世纪80年代中后期北极海冰出现明显的减小趋势，在1997年以后海冰又出现突然减少。过去30年间，北极冰盖已经收缩了15%～20%。2007年9月的数据显示，北极冰盖面积为413×104km2，而2005年这一数据为530×104km2。消失的北极冰盖中至少有一部分是不可弥补的。
冰盖萎缩的结果是海平面上升，过去20年间，北极地区的冰层融化导致全球海平面平均上升了约7.6cm。报告中预测，21世纪末全球海平面将上升大约1m，而其中15%是由于北极变暖而造成的。
北极的冰雪能反射太阳热辐射，在维持全球热平衡方面有重要的作用。北极地区升温速度高于全球其他地方的另一个原因是白色冰雪融化后，深色的陆地和海水裸露出来，吸收更多热量，冰雪融化速度也就更快，从而加剧气候变暖。这形成一种恶性循环。同时，北极地区气候变化所产生的后果还将反作用于气候系统，引起更大的全球变化。