ध्रुवीय वातावरण विज्ञान : पृथ्वीच्या उत्तर व दक्षिण गोलार्धांतील ६६·५° अक्षवृत्तापासून ते ध्रुवीय शीर्षापर्यंतच्या प्रदेशावर आढळणाऱ्या विविध हवामानाच्या आविष्कारांचा वातावरणवैज्ञानिक सिद्धांतानुसार ज्यात अभ्यास केला जातो ते शास्त्र. ध्रुवीय प्रदेशावर सूर्याचे किरण तिरप्या रेषेत येऊन पडतात. दीर्घावधीच्या दिवस व रात्रीमुळे ध्रुवीय वातावरणाच्या गुणविशेषांना पृथ्वीच्या इतर भागावरील वातावरणाच्या गुणविशेषांपेक्षा एक आगळेच स्वरूप प्राप्त झाले आहे. प्रदीर्घ काळापर्यंत मिळणारे सौर प्रारण (तरंगरूपी ऊर्जा) किंवा त्याचा दीर्घावधीचा अभाव ह्यांमुळे उन्हाळ्यात व हिवाळ्यात विलक्षण फरक आढळतो. समुद्रसपाटीपासूनची उंची, खंडांचा किंवा महासागराचा विस्तार, त्यांचे स्थान व त्यावरील वातावरणीय परिसंचरण (अभिसरण) आणि मृदा, पाणी, पातळ हिमस्तर किंवा दाट बर्फाचे आच्छादन यांसारख्या भूपृष्ठाच्या अभिलक्षणांचाही ध्रुवीय क्षेत्रांवरील दोन्ही ऋतूंतील हवामानावर परिणाम होतो.
ध्रुवीय प्रदेश अत्यंत थंड आहेत. उत्तर ध्रुवीय विभागात ग्रीनलंड, फिनलंड, नॉर्वे, स्वीडन, सायबीरिया, कॅनडा व बॅफिन बेट यांचा उत्तर भाग, स्पिट्सबर्गेन व इतर ध्रुवीय बेटे, यूरोपीय रशियाचा उत्तर भाग, कॅनडाच्या उत्तरेकडचा द्वीपसमूह, सायबीरियाच्या उत्तरेकडची बेटे, आर्क्टिक महासागर व त्यातील अनेक बेटे, अशी विविध भूतल स्वरूपांची क्षेत्रे येतात [→ आर्क्टिक प्रदेश]. दक्षिण ध्रुवीय विभागात अंटार्क्टिका खंड व लगतच्या पॅसिफिक, अटलांटिक व हिंदी महासागाराचे दक्षिण ध्रुववृत्ताखालचे भाग येतात [→ अंटार्क्टिका]. ध्रुवीय प्रदेशांची व्यवच्छेदक लक्षणे म्हणजे उन्हाळा व हिवाळा यांच्या तापमानांतील फार मोठा फरक, उंच प्रदेश सातत्याने बर्फाच्छादित असणे आणि सखल भागात बुटकी झाडे, गवत, लव्हाळे, हिमाने कायम झाकलेली जमीन व तीवर काही ठिकाणी उन्हाळ्यात दलदल निर्माण होणे ही होत. आर्क्टिक प्रदेशातील पर्वतांची उंची २,००० ते ५,००० मी. पर्यंत आढळते. अंटार्क्टिक प्रदेशातील पर्वतांवर व भृपृष्ठावर कायमचे बर्फ साचलेले असते. पश्चिम गोलार्धातील पश्चिम अंटार्क्टिकाच्या काही पर्वतरांगांची उंची ४,५०० मी. पेक्षा अधिक असून इतर भांगांची उंची १,२०० ते १,८०० मी. आहे. ह्या सर्व भागांवर बर्फाचे खूप जाडीचे आच्छादन असते. पूर्व गोलार्धातील पूर्व अंटार्क्टिकाचा पृष्ठभागही संपूर्णपणे हिमाच्छादित असतो. त्याची समुद्रसपाटीपासूनची सरासरी उंची ३७० मी. आहे. सबंध अंटार्क्टिकाचे पर्वत आणि भूपृष्ठ जमेस धरले, तर अंटार्क्टिकाची समुद्रसपाटीपासूनची सरासरी उंची २,४०० मी. असेल. बर्फाच्या आच्छादनाची जाडी १,६०० मी. पेक्षाही अधिक असते. ह्या दृष्टीने अंटार्क्टिका जगातील उच्चतम खंड आहे.
भौगोलिक दक्षिण ध्रुव समुद्रसपाटीपासून सु. २,८०४ मी. उंचीच्या पर्वतावर निश्चित केला गेला आहे. भौगोलिक उत्तर ध्रुव गोठलेल्या आर्क्टिक महासागरावर असून येथे आर्क्टिक महासागराची खोली सु. ४,०८७ मी. आहे. अंटार्क्टिका जगातील शीततम भूमिखंड मानण्यात येतो. तेथील कोणत्याही ठिकाणी हिमांकापेक्षा (पाण्याच्या गोठणाबिंदूपेक्षा) अधिक तापमान आढळत नाही. ध्रुवीय प्रदेशावरील वातावरणाचे विविध घटक पृथ्वीच्या इतर भागांवरील वातावरणासारखेच असले, तरी त्यांत जलबाष्प अत्यल्प असते. साधारणपणे मध्यम कटिबंधीय प्रदेशांत आढळणाऱ्या जलबाष्पाचा एकदशांश भाग ध्रुवीय वातावरणात आढळतो. त्यात धूळ आणि दूषितकांचा अभाव असतो.
ध्रुवीय प्रदेशांवरील हिवाळा : ध्रुवीय प्रदेशांवरील प्रदीर्घ रात्रींचा काळ म्हणजे तेथील हिवाळा. सूर्याच्या दीर्घावधीच्या अनुपस्थितीमुळे भूपृष्ठावरील व जलपृष्ठावरील हिम उत्तरोत्तर थंड होत जाते. त्याचबरोबर निकटवर्ती थरांतील हवाही थंड होत जाते. भूपृष्ठापासून होणारे प्रारण हे करड्या रंगाच्या वा कृष्ण पदार्थापासून निघणाऱ्या प्रारणाप्रमाणे असते [→उष्णता प्रारण]. त्यामुळे भूपृष्ठ वातावरणापेक्षा शीघ्रतर त्वरेने थंड होते. अशा परिस्थितीत वातावरणात तापापवर्तन (वाढत्या उंचीप्रमाणे हवेचे तापमान कमी न होता ते वाढणे) निर्माण होते. आकाशात सूर्य किंवा ढग नसले, तर बर्फातून होणारी संवहन क्रिया व हवेत होणारी संक्षोभ क्रिया यांसारख्या अप्रारणीय क्रियांनी भूपृष्ठाला आणि लगतच्या हवेला उष्णता मिळते व अशा ऊष्मीय स्रोताच्या सापेक्ष परिणामावर व उष्णता विनिमयावर ध्रुवीय क्षेत्रावर हिवाळ्यांत निर्माण होणाऱ्या तापापवर्तनाचा ऊर्ध्व (उभा) व क्षैतिज विस्तार अवलंबून असतो.
पृष्ठभागीय तापमान : ध्रुवीय प्रदेश अतिशीत असले, तरी तेथील तापमानात द्रुतगतीने फार मोठे बदल होत असतात. अंटार्क्टिकाच्या पठारावरील क्षेत्रात वार्षिक सरासरी तापमान – ५५·५° से. असेल, तरी हिवाळ्यात कधीकधी ते – ८७·२° से. पर्यंत गेल्याचे आढळले आहे. हिवाळ्यातील शीततम महिन्यात किनारी प्रदेशात सरासरी तापमान – ३०° से. ते – २०° से. असते, तर अंतर्गत भूपृष्ठावर तापमान –७०° से. ते – ४०° से. असते, वातावरणातील जलबाष्पाचे प्रमाण किनारी प्रदेशात ०·०३ ग्रॅ./लि. असते, तर अंतर्गत विभागात ते ०·००००८ ग्रॅ./लि. सारखे अत्यल्प असते. अंटार्क्टिका हा पृथ्वीवरील शीततम भूमिखंड असला, तरी त्याचे तापमान सारखे बदलत असते. चोहोबाजूंनी उष्णतर समुद्रांनी तो वेढला गेला असल्यामुळे सागरी वारे अंटार्क्टिकाच्या दिशेने आल्यास एकाच दिवसात एखाद्या क्षेत्रावरचे तापमान १५° से. ने वाढू शकते. त्याचप्रमाणे हिवाळ्यात निरनिराळ्या महिन्यांत मासिक सरासरी तापमानात ८° से. –१०° से. चा फरक पडू शकतो. हिवाळ्यात अंटार्क्टिकाला उष्णतेचा पुरवठा मुख्यत्वेकरून वातावरणीय परिसंचरणामुळे व ढगांमुळे होतो. भूपृष्ठ प्रारणक्रियेने थंड होत असते व त्यामुळे हवेत तापापवर्तन उद्‌भवते. ११ मे १९५७ रोजी दक्षिण ध्रुवावर आकाश निरभ्र असताना, ताशी ८ किमी. सारखा वारा वाहत असताना व सूर्याची अनुपस्थिती असताना भृपृष्ठाचे तापमान –७४·२° से. होते. तापापवर्तन निर्माण झाल्यामुळे वाढत्या उंचीप्रमाणे तापमानही वाढलेले होते. ७६० मी. उंचीवर तापमान –४१° से. होते. काही वेळाने तेथे ढगांचे आगमन झाले. त्यामुळे पुढील तीन तासांत भूपृष्ठाचे तापमान ९° से. ने वाढले. सामान्यतः दक्षिण ध्रुवीय प्रदेशात दक्षिण ध्रुव हा शीततम भाग असतो.
उत्तर ध्रुवीय प्रदेशात उत्तर ध्रुवपृष्ठ हा शीततम भाग नाही. उत्तर ध्रुव आर्क्टिक महासागराच्या जवळजवळ मध्यभागी विस्तीर्ण हिमाच्छादित जलपृष्ठावर वसला आहे. हिवाळ्यात रात्री हिमपृष्ठावरून अवकाशात उष्णता प्रारण होत असले, तरी हिमपृष्ठाला खालून संवहन क्रियेने त्रुटिपूरक अशा उष्णतेचा पुरवठा होत असतो. त्यामुळे उत्तर ध्रुवावरील तापमान त्याच्या आजूबाजूच्या भूमिपृष्ठाच्या प्रदेशाइतके खाली उतरत नाही. उत्तर ध्रुवीय प्रदेशात नीचतम तापमान आर्क्टिक महासागराच्या दक्षिणेकडे लागून असलेल्या खंडांच्या आतील भूमिपृष्ठावर आढळते. उदा., ईशान्य सायबीरियातील आइम्यकन भागात व्हर्कोयान्स्क (६८° उ., १३३° पू.) येथे –५०° से. सारखे सर्वांत कमी सरासरी तापमान नोंदले गेले आहे. प्रत्यक्षात जानेवारी माहिन्यात ते –६७·८° से. पर्यंत गेलेले आढळले आहे. हे उत्तर गोलार्धातील सर्वांत कमी तापमान होय. अधिक उत्तरेकडील फ्लेचर आइस आयलंडमध्ये नीचतम तापमान –५४° से. असते, तर आर्क्टिक महासागराच्या द्रोणीमध्ये ते –५२° से. असते.
ध्रुवीय क्षेत्रात हिवाळी अयनारंभानंतर ताबडतोब तापमान घसरते असे क्वचितच घडते. वास्तविक येथील हिवाळी तापमानांचा आलेख जवळजवळ सपाट असून त्यात अधूनमधून अल्पविस्ताराची क्षीण आंदोलने आढळतात. सौर प्रारणाचा अभाव असल्यामुळे तापमानीय बदल मुख्यत्वेकरून वातावरणीय परिसंचरणाशी निगडित असलेली हवा तेथे आल्यास निर्माण होणाऱ्या हवेतील संक्षोभामुळे किंवा हवेतून भूपृष्ठाकडे येणारी उष्णता आणि भूपृष्ठाकडून हवेत जाणारे रात्रीचे प्रारण यांच्यातील भेदांमुळे घडून येतात. साधारणपणे अभिसारी चक्रवातांमुळे [→चक्रवात] ध्रुवीय क्षेत्रात उष्णतर आर्द्र हवा व ढग आल्यास हवेतील संक्षोभ वाढतो व त्यांतील काही उष्णता भूपृष्ठाला मिळते. भूपृष्ठावरून प्रारणामुळे निघालेली उष्णता ढगांकडून परावर्तित होऊन तिचाही काही अंश भूपृष्ठाला येऊन मिळतो. ह्या सर्व क्रियाप्रक्रियांमुळे पृष्ठभागीय तापमान वाढते. याच्या उलट अपसारी चक्रवातातून बाहेर पडणारी थंड हवा ध्रुवीय क्षेत्रावर आली की, आकाश निरभ्र होऊन पृष्ठभागीय तापमानात थोडीशी घट होते.
जलबाष्प आणि वर्षण : ध्रुवीय प्रदेशात तापमान अतिशय कमी असल्यामुळे मोठ्या प्रमाणात पाण्याचे बाप्पीभवन होत नाही. यामुळे हवेतील जलांशही अत्यंत कमी असतो. येथे पाऊस नाममात्रच पडतो. हवेत तीव्र तापापवर्तन निर्माण होऊनसुद्धा धुक्यांची संख्या कमीच असते. तथापि, काही विस्तीर्ण जलाशयांवर किंवा कृत्रिम रीत्या विस्तृत प्रमाणावर पाण्याची वाफ –३०° से.च्या खाली तापमान असलेल्या भूपृष्ठालगतच्या हवेत सोडली गेली असल्यास त्या क्षेत्रांवर सूक्ष्म हिमकणयुक्त धुक्यांची निर्मिती होते.
हडसन उपसागराच्या उत्तरेस, ॲल्युशन बेटे, ग्रीनलंडचा नैर्ऋत्य किनारा, आइसलँड व यूरोपीय आर्क्टिक या भागात हिवाळ्यात वादळी हवा, भरपूर वृष्टी व साधारपणे –६° से. पर्यंत तापमान असते.
आर्क्टिकच्या काही भागांत हिमाच्या किंवा पावसाच्या रूपाने वर्षातून १५ ते २५ सेंमी.पर्यंत वृष्टी होते. दक्षिण ध्रुवावर वर्षभरात ७·५ सेंमी. पर्जन्यवृष्टीच्या पाण्याइतकी भरेल इतकी एकंदरीत हिमवृष्टी होते. अंटार्क्टिकाच्या इतर भागांवर १२ ते २० सेंमी. इतके वर्षण होते. पाणलोट किंवा बाष्पीभवनाच्या स्वरूपात हे हिम वाहून जात नसल्यामुळे अनेक वर्षांत बर्फाचे थरांवर थर जमून त्यांची एकंदर जाडी हजारो मी. झालेली आहे.
उच्चतर वातावरणीय संरचना : ध्रुवीय क्षेत्रावरील क्षोभावरणातील (ज्या थरांत वाढत्या उंचीप्रमाणे तापमान कमी होते व हवामानाचे बहुतेक सर्व संक्षोभक आविष्कार प्रतीत होतात, अशा पृथ्वीच्या वातावरणातील सर्वांत खालच्या थरातील) नीचतम तापापवर्तनीय थरात हवेचे तापमान उंचीप्रमाणे वाढत असले, तरी त्यानंतरच्या थरांत तापमान उंचीप्रमाणे कमी होते. हा तापमान ऱ्हास वातावरणातील क्षोभसीमेपर्यंत होत असतो. त्यानंतर वातावरणातील स्तरावरण (जेथे वाढत्या उंचीप्रमाणे तापमान वाढते व ज्यात संक्षोभ नसल्यामुळे भिन्न तापमानाचे अनेक स्तर निर्माण झालेले असतात असे आवरण) नावाचा दुसरा थर सुरू होतो. ध्रुवीय प्रदेशावर ह्या स्तरावरणाचा खालचा भाग उष्णतर (तापमान –५१° से. ते –५९° से.) असेल, तर क्षोभ सीमेनंतर उंचीप्रमाणे तापमान त्वरेने वाढू लागते. त्यामुळे क्षोभसीमेचे स्थान व स्वरूप स्पष्टपणे निश्चित करता येते पण स्तरावरणाचा खालचा भाग –६८° से. ते –७९° से. इतका शीततर असेल, तर क्षोभसीमा सुस्पष्ट नसते व क्षोभसीमेनंतर उंचीप्रमाणे तापमान वाढण्याची त्वराही मंद झालेली असते. फक्त अंटार्क्टिकावरच हिवाळ्यात क्षोभसीमा अशा रीतीने अस्पष्ट वा नाहीशी होते असा पूर्वी समाज होता परंतु आर्क्टिक क्षेत्रावरील स्तरावरणात हिवाळ्यात उग्र शीत अभिसारी चक्रवात निर्माण झाल्यास तेथेही क्षोभसीमा क्षीण होते असे आता आढळले आहे. ध्रुवीय क्षेत्रावर क्षोभासीमा साधारणपणे भूपृष्ठापासून १० किमी. उंचीवर आढळते पण संशोधनान्ती १८ किमी. उंचीवर कधीकधी दुसरी क्षोभसीमा निर्माण होत असावी, असे दिसून आले आहे.
दोन्ही ध्रुवीय क्षेत्रांतील स्तरावरणात हिवाळ्यात ध्रुवापासून ते संधिप्रकाशाच्या विभागानंतरच्या उपध्रुवीय प्रदेशापर्यंत क्षैतिज पातळीत तापमान लक्षणीय प्रमाणात बदलत असते. त्यामुळे उच्चतर वातावरणात अतिद्रुतगती वायुस्रोत (जेट) निर्माण होतात. स्तरावरणातील ह्या गतिमान वायुप्रवाहांना ध्रुवीय-नैश्य (हिवाळी) वायुस्रोत असे म्हणतात. दक्षिण गोलार्धातील अंटार्क्टिकाच्या स्तरावरणातील वायुस्रोत अधिक वेगवान व सामर्थ्यशाली असतो. हिवाळ्याच्या सुरुवातीस तो निर्माण होतो आणि अधूनमधून त्यात क्षीण स्वरूपाची आंदोलने व स्थित्यंतरे होत असली, तरी त्याचे मूलभूत स्वरूप वसंत ऋतू येईपर्यंत फारसे बदलत नाही. ज्या वेळी दक्षिण ध्रुवावर सूर्याचे आगमन होते व उन्हाळ्याला प्रारंभ होतो, त्या वेळेपासून स्तरावरण तापू लागते व जसजशी तापमान-प्रवणता (एकक अंतरावर तापमानात घट होण्याचे प्रमाण) लोप पावू लागते, तसतसा स्तरावरणातील ध्रुवीय-नैश्य वायुस्रोतही नाहीसा होतो. आर्क्टिक क्षेत्रातील स्तरावरणातील ध्रुवीय-नैश्य वायुस्रोतही त्यामानाने अल्पायुषी असतो. जानेवारी महिन्याच्या आतच त्यात अनेक आंदोलने, भोवरे वा प्रवाहावर्त निर्माण होऊन ह्या द्रुतगती वायुस्रोतात विकृती उद्‌भवतात. त्यामुळे वायुस्रोत नागमोडी किंवा सर्पाकृती स्वरुपाचा होतो व शेवटी हिवाळ्याच्या मध्यातच नामशेष होतो. प्रवाहावर्तामुळे बरीचशी ऊष्मीय ऊर्जा ध्रुवीय क्षेत्रात प्रवेश करते. सौर प्रारणातील जंबुपार (वर्णपटातील जांभळ्या रंगाच्या पलीकडील अदृश्य) प्रारणाच्या प्रभावाने स्तरावरणात संधिप्रकाशाच्या दक्षिणेकडील भागात ऑक्सिजनाचे ओझोनामध्ये रूपांतर होते. या ओझोनाचे संपूर्ण ध्रुवीय प्रदेशात पुनर्वितरण ह्या प्रवाहावर्ताकरवीच होते. उत्तर गोलार्धातील ध्रुवीय-नैश्य वायुस्रोत दक्षिण गोलार्धात तत्सम ध्रुवीय-नैश्य वायुस्रोताइतका दीर्घायुष्यी नसतो. ह्या नियमाविरुद्ध घटनेची दोन कारणे देण्यात येतात. पहिले कारण म्हणजे उत्तर गोलार्धात ध्रुवीय प्रदेशांच्या परिसरातील वायुप्रवाहात अनेक उंच पर्वतांमुळे स्थिर आवर्त निर्माण होतात. दुसरे कारण म्हणजे भूमिखंड व महासागर यांच्या पृष्ठभागीय भेदांमुळे उच्चतर वातावरणीय प्रवाहांत सातत्याने विकृती निर्माण होतात.
ध्रुवीय प्रदेशांवरील उन्हाळा : प्रदीर्घ रात्रींच्या हिवाळ्यानंतर ध्रुवीय प्रदेशाकडे सूर्याचे आगमन झाल्यानंतर तेथे उन्हाळा सुरू होतो. ह्या ऋतूत तेथील तापमान, ढगाळपणा व प्रचलित पवन पद्धतीत लक्षणीय बदल घडून येतात. येथील नीचतर स्तरावरणातील ओझोन सौर प्रारणातील जंबुपार भाग विपुल प्रमाणात शोषून घेत असल्यामुळे वातावरणाचा हा भाग अतित्वरेने तप्त होतो. दक्षिण गोलार्धांत तर ही क्रिया प्रकर्षाने प्रत्ययास येते. हिवाळ्यात दक्षिण ध्रुवाकडे जाताना वातावरणीय तापमानात घट होत असते. अशा वेळी ध्रुवाजवळील तापमान –७९° से. सारखे नीचतम असून सभोवती अभिसारी चक्रवाताप्रमाणे वातावरणीय परिसंचरण असते. उन्हाळा येताच ह्या परिस्थितीत आमूलाग्र बदल घडून येतात. ह्या ऋतूतील शीघ्र तापनक्रियेमुळे दोन महिन्यांच्या आतच दक्षिण ध्रुवावरचे तापमान –४०° से. पर्यंत चढते व सभोवतालच्या वातावरणात अपसारी चक्रवाताप्रमाणे परिसंचरण सुरू होते. ऋतुबदलामुळे तीव्र ध्रुवीय अभिसारी चक्रवाताचे अल्पावकाशात सौम्य अपसारी चक्रवातात रुपांतर होण्याचा हा प्रकार दक्षिण ध्रुवीय प्रदेशात पहावयास मिळतो.
हिवाळ्यात ध्रुवीय प्रदेश बव्हंशी हिमाच्छादित असल्यामुळे आपाती सौर प्रारणाचा ८० ते ९०% भाग अवकाशात परत जातो. अतिशय थोडे प्रारण व उष्णता ध्रुवीय भूपृष्ठाकडून शोषिली जातात. हवेपेक्षा भूपृष्ठ उत्तरोत्तर शीततर होत गेल्यामुळे निकटवर्ती हवेच्या थरांत तापापवर्तन उत्पन्न होते. या क्षेत्रात सूर्याचे आगमन होऊन उन्हाळ्याला सुरुवात झाल्यानंतर हे तापापवर्तन क्षीणतर होऊन शेवटी काही विभागात ते नाहीसे होते. अंतर्गत भूमिपृष्ठावर बर्फाच्या थराची जाडी कमीच असते. उन्हाळ्यात हे बर्फ वितळून जाऊन भूपृष्ठ उघडे पडते. त्यावरून फारच थोडे सौर प्रारण परावर्तनामुळे अवकाशात परत जाते. बराचसा भाग भूपृष्ठाकडूनच शोषिला जातो. ते गरम झाल्यानंतर निकटवर्ती हवेचेही तापमान वाढते. त्याबरोबर पाण्याचे बाष्पीभवन होऊन हवेतील आर्द्रतेचे प्रमाण वाढते. काही ठिकाणी बर्फ वितळल्यामुळे जलाशय व ओहोळ निर्माण होतात.
अंटार्क्टिकाच्या उन्हाळ्यातील उष्णतम महिन्याचे सरासरी तापमान समुद्रकिनाऱ्यालगतच्या प्रदेशात जवळजवळ ०° से. असते, अंतर्गत विभागात –३५° से.ते –२०° से. असते. ह्याच महिन्यात वातावरणातील जलबाष्पाचे प्रमाण किनारी प्रदेशात ०·२ ग्रॅ./लि. तर अंतर्गत विभागात ०·०२ ग्रॅ./लि. असते. अंटार्टिकात पर्वतांची उत्तुंग शिखरे, खडक आणि इतर काळसर पृष्ठभाग सोडल्यास इतरत्र अतिशय कमी प्रमाणात बर्फ वितळते. बाष्पीभवनही अत्यल्प प्रमाणात होते. सौर प्रारणाचा फार मोठा भाग अवकाशात परावर्तित होतो. येथे उन्हाळ्यात सुद्धा भूपृष्ठाच्या निकटवर्ती हवेत क्षीण तापापवर्तन आढळते. किनाऱ्याजवळील प्रदेशांवर आर्द्रतेने भारावलेली सागरी हवा आल्यास ती खालच्या शीततर भूमिपृष्ठामुळे थंड होते. त्यामुळे पातळ धुके आणि नीचस्तरीय मेघ निर्माण होतात.
उत्तर ध्रुवीय प्रदेशात अंटार्टिक महासागरावरील परिसरात उन्हाळ्यात साधारणपणे एक मी. जाडीचा बर्फाचा घट्ट थर वितळतो. त्यातून लहानलहान ओहोळ निर्माण होतात. जलीय पृष्ठावरून जवळजवळ ५०% प्रारण अवकाशाकडे परावर्तित होते. बाकीचे प्रारण जलीय पृष्ठाकडून शोषिले जाते. आर्क्टिक महासागराचे पृष्ठभागीय तापमान ४° से. ते ५° से.च्यावर क्वचितच जाते. त्यावरील हवेचे तापमान जवळजवळ ०° से. असते. बाष्पीभवनामुळे ह्या हवेत जलबाष्प शिरल्यास धुके किंवा नीचस्तरीय मेघ निर्माण होतात. जेथे जेथे हिमाच्छादित पृष्ठ असेल तेथे तापमान ०° से.च्या जवळपास किंवा त्यापेक्षा थोडे कमी असते. हडसन उपसागराच्या दक्षिणेकडचा भाग उन्हाळ्यात अल्पकालपर्यंत १०° से. पर्यंत उष्ण असू शकतो. बॅफिन उपसागराच्या उत्तरेला ‘उत्तर जलाशयʼ नावाचे जे क्षेत्र आहे तेथील पाणी हिवाळ्यात सुद्धा गोठत नाही. उन्हाळ्यात तेथील जलपृष्ठाचे तापमान ५° से. सारखे असते. आर्क्टिक प्रदेशात हिवाळ्याच्या मानाने उन्हाळ्यात तापमानातील चढउतार कमी असतात. दक्षिण सीमेवर तापमान १०° से. पर्यंत जाते. अंतर्भागात हवा शांत, सूर्यप्रकाश अखंडित व तापमान २६° से. ते २७° से.पर्यंत असे थोडा वेळ असते. त्यापाठोपाठ तुरळक गडगडाटी वादळे होतात. अधिक वृष्टीच्या प्रदेशात दृश्यमानता कमी होते.
ध्रुवीय प्रदेशांतील वायुराशीचा प्रभाव : ध्रुवीय क्षेत्रांपेक्षा उष्ण कटिबंधीय प्रदेशांना सूर्यापासून अधिक उष्णता मिळत असल्यामुळे पृथ्वीच्या वातावरणाच्या विविध क्षेत्रांत उष्मीय दृष्ट्या विषमता उत्पन्न होते. ती अंशतः नाहीशी करून पृथ्वीवरील वातावरणात ऊष्मीय संतुलन साधण्यासाठी काही विशिष्ट परिस्थितीत तुरळकपणे ध्रुवीय क्षेत्रांतील अतिशीत आर्द्रताहीन हवेचे पुंज (किंवा वायुराशी) मध्यम कटिबंध ओलांडून उपोष्ण कटिबंधीय प्रदेशांकडे वळतात. मध्यम अक्षवृत्तीय पट्ट्यात हिवाळ्यात व उन्हाळ्यात पश्चिमेकडून पूर्वेकडे जाणारे जे सीमापृष्ठीय अभिसारी चक्रवात [→चक्रवात] निर्माण होतात, त्यांच्या अभिसरणात ध्रुवीय वायुराशींची महत्त्वपूर्ण भूमिका असते. शीत शुष्क ध्रुवीय वायुराशींची महत्त्वपूर्ण भूमिका असते. शीत शुष्क ध्रुवीय वायुराशी जेथे उष्णार्द्र वायुराशींना भेटतात तेथे शीत सीमापृष्ठे [→सीमापृष्ठे] निर्माण होतात. त्यामुळे गडागडाटी वादळे. गारांचा पाऊस, पर्जन्य किंवा हिम वृष्टी, तीव्र वातावरणीय संक्षोभ, तडिताघात, कडाक्याच्या थंडीच्या लाटा वगैरे आविष्कारांची शृंखला उद्‌भवते.
आर्क्टिक प्रदेशातील हवामान निरीक्षणांवरून यूरोपमधील हवामानाचे आणि वादळांचे अंदाज करता येतात. हिवाळ्यात पुष्कळदा ⇨ध्रुवीय प्रकाश दिसतो. फसविणारे मृगजळही क्वचित प्रसंगी निर्माण होते. येथील धुक्यामुळे वाहतुकीत व्यत्यय येतात. धुके नसताना हवा इतकी स्वच्छ व शुद्ध असते की, कुत्र्याचे भुंकणे १५ किमी. पर्यंत ऐकू येते.
जगातील सर्वाधिक वेगाचे वारे अंटार्क्टिकाच्या काही विभागांत प्रत्ययास येतात. तेथे झंझावाती वाऱ्यांचा वेग कधीकधी ताशी ३७५ किमी.पेक्षा अधिक असतो. आर्क्टिक क्षेत्रात इतके गतिमान वारे आढळत नाहीत. तथापि तेथील किनारपट्टीवरील काही भागांत वारे बरेच जोरदार असतात. मध्यम अक्षवृत्तीय पट्ट्यात (६०° ते ६६° उ. व द. या अक्षवृत्तांत) निर्माण होणारे अभिसारी चक्रवात अनेकदा ध्रुवीय क्षेत्रांत प्रवेश करतात. तेथे होणाऱ्या वर्षणाचा बराचसा भाग ह्या चक्रवातांशी निगडित झालेला असतो.
पहा :अंटार्क्टिका आर्क्टिक प्रदेश.
संदर्भ : 1. Haurwitz, B Austin, J. M. Climatology, New York, 1944.
2. Malone, T. F., Ed. Compendium of Meteology, Boston, 1951.
गद्रे, कृ. म. चोरघडे, शं. ल.
“