Pustynie lodowe Występują w strefie podbiegunowej. Obszar praktycznie pozbawiony roślinności. Pokryty lądolodem. Niskie temperatury i sumy opadów.
Antarktyda Antarktyda to piąty pod względem wielkości kontynent na Ziemi (14,2 mln km²), który prawie w całości pokryty jest śniegiem i lodem. Jej nazwa wywodzi się od greckiego określenia antarcots, który ma oznaczać naprzeciw Arktyce. Kształt Antarktydy jest zbliżony do koła, mieści się prawie w całości w strefie podbiegunowej i otacza biegun południowy. Na jej terenie obowiązuje Traktat Antarktyczny, który ustanawia brak jakichkolwiek państw i określa Antarktydę jako lądolód położony na południe od 60 S.
Antarktyda ze względu na geograficzne położenie otoczona jest ze wszystkich stron przez oceany (Atlantycki, Indyjski, Spokojny) oraz przez morza (Weddella, Rossa, Amundsena i Bellingshausena). Znajduje się na półkuli południowej w centrum obszaru zwanego Antarktyką.
Wysokość Antarktydy nad poziomem morza Źródło: Kejna M., 2006
Mapa topograficzna Antarktydy bez pokrywy lodowej Źródło:http://www.antarctica.gov.au/science/cool-science/2011/bedrock-mapreveals-ice-free-antarctica
Budowa geologiczna Antarktydy Źródło: Doktor M., Birkenmajer K., 2008
Ukształtowanie powierzchni Ukształtowanie terenu Antarktydy w dużej mierze wiąże się z występowaniem na nim lądolodu, który zaczął się tam tworzyć 32 20 mln lat temu. Dzieli się on na masywną pokrywę lodową Antarktydy Wschodniej, pokrywę lodową Antarktydy Zachodniej, które łączą się ze sobą oraz lodowce i kopułę lodową Półwyspu Antarktycznego. Obejmuje on ponad 13 mln km² powierzchni, jego średnia miąższość to 2700 m (największa jest na obszarze Ziemi Wilkesa gdzie lądolód osiąga miąższość do 4776 m), natomiast objętość przekracza 30 mln km³. Linię brzegową Antarktydy, mającą długość ponad 33 000 km, prawie w całości tworzy stroma krawędź lądolodu, a zaledwie 5% to brzeg skalny znajdujący się głównie w obszarze Płw. Antarktycznego. Lita skała występuje na przybrzeżnych, ostrych i wysokich szczytach oraz na pojedynczych wzniesieniach skalnych (nunataki).
Największa depresja tego kontynentu wynosi 2555 m p.p.m., a najwyższe wzniesienie Mt. Vinson ma wysokość 5140 m n.p.m. Średnia szybkość przesuwania się lądolodu tego kontynentu to 200 m/rok, ale są miejsca gdzie proces ten jest znacznie szybszy (lodowce szelfowe) lub znacznie wolniejszy (lodowce w środkowej części kontynentu).
Nunatak na powierzchni Antarktydy Źródło: http://www.szkolnictwo.pl/test,4,10203,6,antarktyda-masyw_vinsona
Miąższość lodu na powierzchni Antarktydy Źródło: Doktor M., Birkenmajer K., 2008
Klimat klimat Antarktydy zakwalifikowano jako strefę wpływu klimatu okołobiegunowego o typie polarnym. Obszar bieguna południowego i północnego to jedyne obszary na Ziemi, gdzie występuje tego typu odmiana klimatu. Charakteryzuje się ona przede wszystkim temperaturą poniżej 0 C nawet w okresie letnim, rzadko występującymi opadami śniegu oraz występowaniem zjawiska dnia i nocy polarnej. Występuje też wysokie albedo, a także niska wilgotność powietrza. Najbardziej pustynny klimat występuje w środkowej części kontynentu oraz w zachodniej jego części, gdzie wznoszą się najwyższe szczyty Antarktydy. Zdecydowanie łagodniejsze warunki atmosferyczne występują na wybrzeżach oraz na całym Półwyspie Antarktycznym, który też najszybciej się ociepla.
Mapa obrazująca trend podnoszenia się temperatury w C Źródło: https://lastocean.files.wordpress.com/2012/11/antarctic_temps-avh1982-2004.jpg
W największym stopniu pogodę nad tym kontynentem kształtuje wyż barometryczny. Nad Antarktydą występuje antycyklonalny, czyli odśrodkowy układ wiatrów wiejący w kierunku wybrzeży, powstaje on wskutek rozpędzania się wiatrów z powodu nachylenia lądolodu ku oceanom gdzie panuje niskie ciśnienie. Wyż ten sprawia, że w okolicach bieguna południowego temperatury powietrza są najniższe na świecie, prędkość wiatru jest mała, zachmurzenie minimalne, a opady niewielkie. Odmienną jest w pozostałej części kontynentu. Pas przybrzeżny charakteryzuje się klimatem biegunowym (małe amplitudy temperatur, większa wilgotność powietrza, zwiększone opady oraz duże zachmurzenie). Na całej powierzchni kontynentu, styczeń klasyfikowany jest jako najcieplejszy miesiąc, natomiast lipiec jako najchłodniejszy.
Roczny średni rozkład temperatury w C na stacji Wostok Źródło:http://www.coolantarctica.com/Antarctica%20fact%20file/antarctica%20environm t/climate_graph/vostok_south_pole_mcmurdo.php
Rośliny mchy i jedynie 2 gatunki roślin naczyniowych: śmiałek antarktyczny i kolobant antarktyczny
Zwierzęta
Arktyka Arktyka, to drugi polarny obszar Ziemi, o powierzchni 26,5 mln km², którego większą cześć stanowi zamarznięty Ocean Arktyczny. Oprócz Oceanu Arktycznego, w skład Arktyki wchodzi szereg wysp i archipelagów tj. wyspy: Wrangla, Nowosyberyjskie, De Longa, Nowa Ziemia, Ziemia Północna, Ziemia Franciszka Józefa, Spitsbergen, Niedźwiedzia, Jan Mayen, Grenlandia i Archipelag Arktyczny. Na jego obszarze znajduje się północny biegun geograficzny Ziemi. Nazwa tego obszaru pochodzi od greckiego słowa arktikos, odnoszącego się do gwiazdozbioru Wielkiej Niedźwiedzicy.
Istnieją dwie teorie granic: jedna z nich mówi, że granicę wyznacza równoleżnik 66 33 N, natomiast druga, że granica przebiega w miejscu izotermy najcieplejszego miesiąca, osiągającej 10 C. Arktyka obejmuje część Rosji, Kanady, Norwegii, Szwecji, Finlandii, Alaskę (Stany Zjednoczone), Grenlandię (terytorium duńskie), Islandię oraz Ocean Arktyczny. Otaczające Ocean Arktyczny morza, to płytkie baseny, które przylegają do lądów Ameryki, Europy i Azji. Wśród nich wyróżniamy: Morze Beauforta, Morze Czukockie, Morze Wschodniosyberyjskie, Morze Łaptiewów, Morze Karskie, Morze Barentsa, Morze Norweskie, Morze Grenlandzkie i Morze Baffina.
Położenie Arktyki Źródło: http://www.worldatlas.com/webimage/countrys/polar/arctic.htm
Batymetria dna Oceanu Arktycznego Źródło: http://geology.com/articles/arctic-ocean-features/
Pokrywa lodowa Na Oceanie Arktycznym powierzchnia lodu zmienia się w ciągu roku. W porze zimowej wynosi 11 km², a w porze letniej zmniejsza się ona do 8 km². Główną rolę na kształtowanie się pokrywy lodowej w Arktyce mają procesy oceaniczne, w tym transport wód. Pokrywa lodowa w środkowej Arktyce ma od 2 10 m grubości.
Porównanie wielkości pokrywy lodowej na przestrzeni lat w lutym Porównanie wielkości pokrywy lodowej na przestrzeni lat w lipcu Źródło: http://arcticicesea.blogspot.com/2013/07/lipiec-2013-maraton-topnienia.html
Rozkład temperatury wód oceanicznych w C Źródło: https://www.nodc.noaa.gov/cgi-bin/oc5/npclimatology/arcticfig.pl
Klimat Arktyka, zwana jest pustynią lodową, a każdy z jej obszarów charakteryzuje się innym klimatem, wśród nich wyróżniamy klimat polarny morski, klimat polarny lądowy, klimat skrajnie polarny oraz klimat lodowy. Klimat lodowy Oceanu Arktycznego charakteryzuje się długą, surową zimą z ubogimi opadami w porze zimowej, natomiast lato jest wilgotne, pochmurne i mgliste. Najniższa temperatura jaką kiedykolwiek zanotowano w okolicach bieguna północnego to 53 C.
Wiatry wieją z prędkością od 2 10 m/s, a względna wilgotność powietrza najczęściej wynosi 70 90%, aczkolwiek zdarzają się dni ze 100% wilgotnością. Roczne sumy opadów atmosferycznych w strefie Oceanu Arktycznego maleją, podobnie jak w Arktyce Rosyjskiej, na Alasce oraz w Arktyce Kanadyjskiej. Zachmurzenie nad Arktyką jest duże.
Grenlandia Grenlandia, to największa wyspa Arktyki i jednocześnie największa wyspa na świecie. Jej powierzchnia wynosi 2,17 mln km². Większa część obszaru Grenlandii położona jest za kołem podbiegunowym północnym. Pod względem politycznym jest to autonomiczne terytorium Danii, którego stolicą jest Nuuk. Grenlandia na wybrzeżach zamieszkiwana jest przez ludność, będącą potomkami Innuitów oraz Europejczyków.
Wyspa ta w ponad 80% pokryta jest przez drugi co do wielkości (po Antarktydzie) lądolód na świecie, którego grubość to prawie 3500 m. W największym stopniu wolna od lodu jest nadbrzeżna część wsypy po stronie zachodniej i północno wschodniej, zamieszkiwana przez ludzi. Najszerszy taki pas dochodzi do 200 km, mieści się on w zachodniej Grenlandii. Tam też znajdują się najdłuższe fiordy. Na południowym wschodzie wznosi się najwyższy szczyt Grenlandii Góra Gunnbjørn, (3700 m n.p.m.). Lodowiec, który zalega na Grenlandii jest wypełnieniem niecki.
Budowa geologiczna Grenlandii Źródło: http://www.geus.dk/minex/mx21_03.gif
Powierzchnia lodowca na Grenlandii Źródło:http://www.nasa.gov/mission_pages/icebridge/multimedia/spr10/Greenla nd-1.html
Klimat Grenlandia znajduje się pod wpływem dwóch typów klimatu. Jeden z nich, który obejmuje większą część wyspy to klimat polarny, natomiast na południu i południowym wschodzie dominuje klimat subpolarny, na który bezpośredni wpływ ma Prąd Zatokowy. W środkowej części wyspy na kształtowanie się klimatu i całego środowiska wpływa znajdujący się tam lodowiec. To za jego sprawą temperatury w tym obszarze dochodzą do 65 C. Wielkość średnich opadów rocznych maleje z południa na północ, gdzie może wynosić jedynie 50 mm.
Wykres klimatyczny stacji Danmarkshavnna Grenlandii Źródło: http://www.danmarkshavn.climatemps.com/
Obszary permafrostu zjawisko trwałego (minimum dwa kolejne lata) utrzymywania się części skorupy ziemskiej w temperaturze poniżej punktu zamarzania wody niezależnie od pory roku. Powstaje w warunkach suchego i jednocześnie zimnego klimatu (o średniej temperaturze powietrza poniżej 11 stopni Celsjusza. Wieloletnia zmarzlina ma charakter reliktowy. Jest pozostałością zlodowacenia, które w plejstocenie obejmowało znaczną część obszarów lądowych półkuli północnej. występowanie wieloletniej zmarzliny może mieć charakter strefowy i piętrowy. Współcześnie wieloletnia zmarzlina obejmuje ok. 24 proc. ogólnej powierzchni lądów i występuje głównie w wysokich szerokościach geograficznych.
Wieloletnia zmarzlina półkuli północnej występuje głównie na Syberii, w północnej Kanadzie, na Alasce, w Tybecie i Himalajach, a także w Mongolii i na Grenlandii. Na półkuli południowej największym obszarem jej występowania jest oczywiście Antarktyda. Permafrost górski można spotkać w Alpach, Andach, Kordylierach, Górach Skandynawskich, na Uralu. Jej głębokość na tych obszarach, na których przetrwała od plejstocenu waha się w granicach od 150-300 m w północnej Kanadzie (maksymalnie dochodzi tam do 700 m), we wschodniej Syberii dochodzi do 1500 m.