Polar Regions : Climate Change Impacts Introduction

ICE SHELF:
Section of an ice sheet that extends into the sea a 
considerable distance and that may be partially afloat. 
PERMAFROST:
Perennially frozen ground that occurs wherever the 
temperature remains below 32°F (0°C) for several years. 
THERMOHALINE CIRCULATION:
Large-scale circulation of the 
world ocean that exchanges warm, low-density surface waters with 
cooler, higher-density deep waters. Driven by differences in temperature 
and saltiness (halinity) as well as, to a lesser degree, winds and tides. 
Also termed meridional overturning circulation. 
Global warming has had particularly strong effects on the polar regions, 
warming the northern polar region (
the Arctic
) at about twice the rate of 
the rest of the world. The situation in the south polar region (the 
Antarctic) is more complex, with the West 
Antarctic Peninsula
 seeing as 
much warming as 
the Arctic
 but the bulk of the continent seeing no 
warming. Warming is already having dramatic impacts in the Arctic, 
melting permafrost, shrinking summer sea-ice coverage to levels never 
recorded before, changing the lifestyles of Arctic peoples, threatening 
polar-bear populations, and accelerating the melting of the Greenland ice 
sheet. The latter has possible effects on ocean circulation patterns that 
shape climate worldwide, but especially in the Northern Hemisphere. 
Historical Background and Scientific Foundations 
The north polar region, the Arctic, has no clear geographic boundary but 
is usually defined as the surface on the globe from the 
North Pole
 

---

southward to the 
Arctic Circle
, that is, the line of 66° 33' north latitude, 
which slices through Alaska, Scandinavia, and the southern tip of 
Greenland as it circles the world. The central Arctic is overlain by the 
Arctic Ocean
, which is covered by a relatively thin layer of floating sea 
ice, and surrounded by the northern coasts of Asia, Europe, 
North 
America
, and Greenland. The only large, open connection that the 
Arctic 
Ocean
 has with the other oceans of the world is between Greenland and 
Europe in the North Atlantic, making that region a key link in the global 
system of ocean circulations. The largest mass of ice in the Arctic is the 
Greenland ice cap, which is 1 mi (1.6 km) thick on average and contains 
954,000 cubic mi (3.9 million cubic km) of ice, about 10% of the ice on 
Earth— enough, were it all to melt, to raise 
sea level
 by at least 21 ft 
(6.5 m). 
The south polar region, the Antarctic, is geographically quite different, 
with the continent of Antarctica centered on the pole and completely 
surrounded by the Antarctic ocean. All of Antarctica but the tip of its 
tail-like Western Peninsula is south of the 
Antarctic Circle
, 66° 33' south 
latitude. Antarctica is 98% covered by an ice sheet that is 2.5 mi (4 km) 
thick on average and contains 7 million cubic mi (29 million cubic km) 
of ice, 90% of the ice on Earth (and 70% of its freshwater)— enough, 
were it all to melt, to raise 
sea level
 by about 200 ft (60 m). 
Indigenous peoples
 such as the Eskimos have lived in lower-latitude 
Arctic areas for thousands of years, but never had any motive to 
undertake the arduous journey to the Pole itself or to explore the interior 
of the Greenland ice cap. No human beings visited Antarctica until the 
mid-nineteenth century, and there has never been an indigenous 
population on that continent. (Today, several hundred people occupy a 
number of scientific research stations on the continent, none 
permanently.) 
In the twentieth and twenty-first centuries, the Greenland and Antarctic 
ice caps have played a central role in climate science, since their layered 
ice sheets— formed from hundreds of thousands of years of annual 
snowfalls, compressed into ice and buried under later years' snows—
preserve samples of ancient air and, in the varying atomic weights of 
their oxygen atoms, a record of air temperatures at the times their water 
fell from the sky. Climate records for the Southern Hemisphere have 
been pushed back 800,000 years from the present by deep ice cores from 

---

Antarctica, with researchers hoping, as of early 2008, to obtain cores 
going back 1.5 million years. In Greenland, climate records from ice 
cores go back over 110,000 years.