IL quadro climatologico delle calotte polari influenza il clima di quasi tutto il pianeta e si distingue da: polo nord geografico, chiamato anche polo nord terrestre o vero nord: è il punto situato a nord in cui l'asse di rotazione terrestre interseca la superficie terrestre e

polo nord magnetico: è il punto situato a nord in cui il campo magnetico terrestre ha una direzione perfettamente verticale, ossia forma un angolo di 90 gradi.

Il polo nord geografico, chiamato anche vero nord, rappresenta il punto immaginario dell'emisfero boreale in cui l'asse di rotazione terrestre incontra la superficie terrestre . Un altro modo per definirlo è dire che è il punto in cui la latitudine è un angolo retto, ossia è di 90° nord. Il polo nord geografico è uno dei due punti della superficie terrestre in cui si incontrano i meridiani.

Il polo nord geomagnetico della terra è definito come il punto a nord dove termina l'asse della magnetosfera terrestre. Contrariamente al polo nord magnetico non si tratta di un punto reale ma di una astrazione basata su un modello matematico chiamato modello del dipolo che spiega solo in parte il reale comportamento del campo magnetico terrestre. Nel modello del dipolo il campo magnetico generato dalla Terra può essere visto come generato da un'enorme barra magnetica che passando per il centro della Terra attraversa tutto il pianeta. Rispetto all'asse di rotazione terrestre questa enorme barra immaginaria è inclinata di circa 11,5° ed il punto in cui interseca la superficie terrestre prende appunto il nome di polo nord geomagnetico.

In modo analogo il polo sud geografico è definito come uno dei due punti in cui l'asse di rotazione della terra si interseca con la superficie del pianeta (l'altro punto è il polo nord geografico). Tuttavia, l'asse di rotazione terrestre è soggetto a modifiche, pertanto tale definizione non è completamente accurata. Il punto di proiezione geografico del polo sud sulla sfera celeste dà luogo al polo sud celeste.

L'Antartide è il continente più meridionale della Terra e comprende le terre e i mari che circondano il Polo Sud. Situato nell'emisfero australe a sud del circolo polare antartico è circondato dai mari antartici. Con una superficie complessiva di circa 14 milioni di km quadrati è il quinto continente in ordine di grandezza, dopo Asia, Africa, America settentrionale e America meridionale. Il 98% del suo territorio è completamente coperto da ghiacci con uno spessore medio di 1600 m. È, in media, il luogo più freddo della terra e con le maggiori riserve di acqua dolce del pianeta. Il territorio presenta la più alta media altimetrica sul livello del mare di tutti i continenti.

Nel 2007 i ghiacci del Mare Artico, nell'emisfero nord, hanno raggiunto il livello più basso mai misurato: lo ha detto uno specialista americano, aggiungendo che è una conseguenza dello scioglimento dovuto al riscaldamento globale. Ha anche detto che le acque artiche quest'anno saranno esposte ad una luce solare più intensa, e dunque ad un ancor maggiore riscaldamento. Esperto di metereologia artica al Department of Atmospheric Science della University of Illinois, ha scritto sulla pubblicazione The Cryosphere Today che il record negativo è stato raggiunto un mese esatto prima del minimo storico estivo, che di solito si tocca nella seconda settimana di settembre.

Alcuni ricercatori dicono , "quasi certamente il precedente record negativo registrato nel 2005 sarà annichilito allafine di questa estate". Lo strato di ghiaccio dell'emisfero nord, secondo quanto dicono altri ricercatori, ha perso in media il 25-30% rispetto a 50 anni fa. I ricercatori  hanno chiamato in causa le gelate venute in ritardo e il disgelo venuto in anticipo: "Laprimavera anticipata ha aperto al sole molte più acque del normale", il ché ha accelerato lo scioglimento dei ghiacci. Inoltre, ha contribuito anche il più basso livello di nuvole: "L'estate finora è stata piuttosto chiara,non c'è stato il 90% di nuvoloso come di solito". La preoccupazione dei ricercatori è che l'Oceano Artico sta assorbendo una grossa quantità di calore.

Un'altra anomalia registrata dai ricercatori è che il calo del ghiaccio artico quest'anno è stato radicale rispetto agli anni precedenti, in cui era rimasto confinato in aree specifiche come il nord Atlantico, il Mare di Bering e il Mare di Beaufort, per via dei venti prevalenti che soffiavano su queste aree. Lo scioglimento avvenuto quest'anno è tanto unico quanto drammatico, e ha riguardato l'intero settore artico.

Le cause del riscaldamento terrestre

L'attività umana ha intensificato il naturale effetto serra a partire dalla rivoluzione neolitica, grazie alla diminuzione della biomassa degli ecosistemi artificiali agricoli e dei loro suoli. Un'impennata nella concentrazione di gas serra si è avuta con l'utilizzo di combustibili fossili, che ha intaccato le riserve geologiche di carbonio. Altre cause sono con la maggior produzione di metano dovuta ad un'esplosione dell'allevamento intensivo e delle colture a sommersione quali il riso.Anche il vapore acqueo e altri prodotti di sintesi, quali i clorofluorocarburi e altri gas serra, contribuiscono all'intensificazione dell'effetto serra.Ogni anno vengono liberate nell'atmosfera circa 25 miliardi di tonnellate di CO2, mentre il pianeta riesce a riassorbirne meno della metà mediante la fotosintesi clorofilliana. Questa alterazione del ciclo del carbonio è problematica non tanto a causa della sua entità, ma quanto per la sua velocità. Infatti le oscillazioni naturali del ciclo del carbonio hanno sempre causato i cicli plurimillenari delle glaciazioni. Il problema è comprendere e prevedere con quali conseguenze il pianeta (che ha una grossa inerzia) riuscirà ad adattarsi a questo velocissimo aumento di anidride carbonica.La concentrazione nell'atmosfera di anidride carbonica è nel 2005, di circa 380 ppm e aumenta di circa 2 ppm all'anno. Nel XVII secolo l'aria conteneva 280 ppm di CO2. Il riscaldamento dell'atmosfera è dovuto principalmente a tre fattori: l'effetto serra, l'irraggiamento solare e l'attività geotermica dei vulcani. Da un recente studio è emerso che l'attività umana contribuisca in maniera significativa all'intensificazione dell'effetto serra.