

極地気候地域は、温暖な夏がなく、冬の気温が変動するという特徴があります。極地気候地域では、毎月の平均気温が10 ℃(50 °F)未満です。極地気候地域は地球の面積の20%以上を占めています。これらの地域のほとんどは赤道から遠く、極地に近いため、冬の日照時間は極端に短く、夏の日照時間は極端に長くなります。これらの気候条件は、各季節を通して、あるいはそれ以上続くこともあります。
極地気候は、涼しい夏と非常に寒い冬、あるいは氷冠気候の場合は夏が全くない気候であり、その結果、樹木のないツンドラ、氷河、または永久的もしくは半永久的な氷の層が形成されます。ケッペンの気候区分ではEに分類されます。
極地の気候には、 ET(ツンドラ気候)とEF(氷冠気候)の2種類があります。ツンドラ気候は、平均気温が0 ℃(32 °F)を超える月が少なくとも1ヶ月あるのが特徴ですが、氷冠気候は平均気温が0 ℃(32 °F)を超える月がありません。[ 2 ]ツンドラ気候では、針葉樹さえ生育できませんが、北極ケシなどの他の特殊な植物は生育できます。
氷冠気候では植物は生育できず、氷は徐々に蓄積され、やがて流れ出たり、他の場所に滑り落ちたりします。地球上の多くの高地では、どの月も平均気温が10 ℃(50 °F)以上にならない気候ですが、これは標高によるものであるため、この気候は高山気候と呼ばれます。高山気候は、ツンドラ気候または氷冠気候のどちらにも似ています。

地球上で、氷冠気候が支配的な唯一の大陸は南極大陸である。グリーンランド島でも、ごく一部の孤立した沿岸地域を除いて、ほぼ全域が氷冠気候となっている。標高が高いため、多くの高山の山頂も氷冠気候である。恒久的な氷床を持たないグリーンランドの沿岸地域は、より穏やかなツンドラ気候となっている。
ユーラシア大陸の最北端、スカンジナビア半島の北東端からベーリング海峡にかけての地域、そしてシベリア北部とアイスランド北部の広大な地域もツンドラ気候である。カナダ北部とアラスカ北部の広大な地域もツンドラ気候であり、カナダ最北部では氷冠気候へと変化する。
アルゼンチン最南端(ドレーク海峡に面するティエラ・デル・フエゴ)や、サウスシェトランド諸島、フォークランド諸島などの亜南極諸島は、気温差が小さいツンドラ気候で、どの月も10 ℃(50 °F)を下回ることはありません。これらの亜南極低地は、北極海盆の沿岸ツンドラよりも赤道に近い場所に位置しています。地球上の多くの山の山頂も、標高が高いため極地気候となっています。

北極圏の一部、特に極地に近い地域では、一年中氷(海氷、氷河氷、または雪)に覆われています。また、北極圏のほぼ全域で、長期間にわたって何らかの形の氷や雪が地表に存在します。1月の平均気温は約-40~0 ℃(-40~32 °F)で、北極圏の大部分では冬の気温が-50 ℃(-58 °F)を下回ることもあります。7月の平均気温は約-10~10 ℃(14~50 °F)で、夏には陸地の一部で30 ℃(86 °F)を超えることもあります。
北極圏は、ロシアやカナダなどの陸地にほぼ囲まれた海洋で構成されています。そのため、北極圏の大部分の気候は、水温が-2 ℃(28 °F)を下回ることのない海水によって穏やかになっています。冬には、この比較的暖かい海水は、極地の氷に覆われていても、北極点が北半球で最も寒い場所になるのを防いでおり、南極が北極よりもはるかに寒い理由の一つでもあります。夏には、近くの海水の存在により、温帯海洋性気候の地域と同様に、沿岸地域が本来よりも温暖化するのを防いでいます。
南極の気候は地球上で最も寒い。南極では、自然発生的に観測された最低気温が記録されている。 1983年にボストーク基地で記録された-89.2 ℃(-128.6 °F)である。 [ 4 ]また、極度に乾燥しており、厳密には砂漠、いわゆる極地砂漠であり、気象前線が大陸の奥深くまで到達することはめったにないため、年間平均降水量は166ミリメートル(6.5インチ)である。
ほとんどの山の山頂は、緯度が低いにもかかわらず、標高が高いため極地気候です。ロッキー山脈、アルプス山脈、コーカサス山脈の最高峰はツンドラ気候です。アンデス山脈、セントイライアス山脈、ヒマラヤ山脈、カラコルム山脈、ヒンドゥークシュ山脈、パミール高原、天山山脈、アラスカ山脈のほとんどの山は、比較的低い標高のツンドラ気候に加えて、極めて高い標高の氷冠気候も持っています。カスケード山脈では、レーニア山の山頂だけが氷冠気候です。[ 5 ]

極地気候を構成する要素を定量化しようとする試みがこれまで何度か行われてきた。
気候学者ウラジミール・ケッペンは、北極と南極の森林限界と10 ℃(50 °F)の夏季等温線との間に相関関係があることを示しました。つまり、年間で最も暖かい月の平均気温が10 ℃(50 °F)という一定の閾値を下回る場所では、森林は生育できないということです。詳しくは、ケッペンの気候区分を参照してください。
オットー・ノルデンショルドは、冬の気候条件も関係しているという理論を提唱しました。彼の公式はW = 9 − 0.1 Cで、Wは最も暖かい月の平均気温、C は最も寒い月の平均気温で、どちらも摂氏です。たとえば、ある場所の最も寒い月の平均気温が−20 °C (−4 °F)の場合、木がそこで生き残るためには、最も暖かい月の平均気温が11 °C (52 °F)以上である必要があります。これは9 − 0.1(−20) = 11 です。
ノルデンスキョルドの線は、北半球大陸の西海岸付近ではケッペンの線より北に位置し、内陸部では南に位置し、アジアと北アメリカの東海岸沿いではほぼ同じ緯度に位置する傾向がある。南半球では、ティエラ・デル・フエゴ島全体がノルデンスキョルドのシステムでは極域外に位置するが、ケッペンのシステムでは島の一部(アルゼンチンのウシュアイアを含む)が南極域内に含まれるとされている。
1947年、ホルドリッジはこれらのスキームを改良し、生物温度を定義しました。生物温度とは年間平均気温のことで、0 ℃または32 °F未満(および30 ℃または86 °F以上)のすべての温度は、植物の生命に違いがなく休眠状態にあるため、0℃として扱われます。平均生物温度が1.5~3 ℃(34.7~37.4 °F)の場合、[ 6 ]ホルドリッジは気候を亜極気候、または標高によって低温が生じている場合は高山気候と定量化します。