L'Antartide è il continente più freddo del mondo.
Più grande dell'Europa, questo continente di forma pressappoco circolare si trova centrato quasi al Polo Sud, mentre è circondato dai tre oceani dell'emisfero meridionale: Atlantico, Pacifico e Indiano.
Situazione del tutto opposta si verifica nell'Artide: qui è presente un oceano ghiacciato (l'Oceano Artico) circondato da terre continentali.



L'Antartide è più freddo dell'Artide proprio a causa di questa diversa configurazione geografica, a cui va aggiunta l'influenza dell'altitudine: l'enorme coltre ghiacciata che ricopre il continente (circa il 90% del ghiaccio, che corrisponde al 60% dell'acqua dolce di tutto il pianeta, si trova in Antartide) determina un'altitudine media di 2.000/2.400 metri (con vaste zone oltre i 3.000 metri), di gran lunga più elevata che negli altri continenti, dove è di 700/800 metri.
Questi fattori fanno sì che si determini, almeno nei bassi strati, una circolazione atmosferica che non favorisce la penetrazione delle correnti miti oceaniche verso l'interno: le correnti aeree e marine scorrono intorno al continente con un movimento quasi circolare, da ovest verso est ("deriva dei venti occidentali").
Al di sotto del ghiaccio, vi sono pianure e persino depressioni, anche a causa dell'enorme peso del ghiaccio. Non mancano tuttavia le montagne, che culminano nei 4.892 metri del Massiccio Vinson, alle spalle del Mare di Weddell.
Insieme al Mare di Ross, il Mare di Weddell è un grande mare parzialmente (e permanentemente) ghiacciato, che penetra all'interno del continente.
Le dimensioni totali della calotta di ghiaccio (quello che ricopre la terraferma più quello marino) variano da circa 14 milioni di Kmq a marzo a circa 22 milioni a settembre: in autunno il ghiaccio avanza di circa 4 km al giorno, e alla fine dell'inverno praticamente tutto il continente è circondato dal ghiaccio marino. Il più grande iceberg distaccatosi dalla distesa ghiacciata misurava 40 km di larghezza per 400 di lunghezza, risultando più esteso del Belgio.


Le temperature medie del continente sono estremamente basse. Al Polo Sud (2.800 metri) la temperatura media annua è di -49 °C, quella del mese più caldo (gennaio) di -28 °C, quella del mese più freddo (luglio) di -59,5 °C. I record sono: -83 °C quello del freddo, e -12 °C quello più elevato.
Ecco le temperature medie al Polo Sud (base permanente Amundsen-Scott).
Temperature medie - Polo Sud

Polo Sud	Gen	Feb	Mar	Apr	Mag	Giu	Lug	Ago	Set	Ott	Nov	Dic
Polo Sud	J	F	M	A	M	G	L	A	S	O	N	D
Min (°C)	-30	-43	-57	-61	-62	-63	-63	-63	-62	-54	-40	-29
Max (°C)	-26	-38	-50	-53	-54	-54	-55	-55	-54	-48	-36	-26

Ma il record del freddo, che è anche il record mondiale, appartiene alla stazione sovietica di Vostok (3.500 metri sul livello del mare), che nel luglio 1983 registrò -89 °C. Qui il record del "caldo" è di -14 °C. Si tratta di una stazione posta nel centro geometrico del continente: questo mostra come anche in Antartide la continentalità del clima sia un fattore determinante nella distribuzione delle temperature.
Temperature medie - Vostok

Vostok	Gen	Feb	Mar	Apr	Mag	Giu	Lug	Ago	Set	Ott	Nov	Dic
Vostok	J	F	M	A	M	G	L	A	S	O	N	D
Min (°C)	-38	-50	-62	-68	-69	-69	-70	-72	-70	-63	-50	-38
Max (°C)	-27	-39	-53	-61	-62	-61	-62	-64	-62	-52	-37	-27

Ci sono anche delle zone interne, prive di stazioni meteo, dove sono state misurate temperature ancora più basse con il satellite, come il sito detto Dome A, posta a 4.000 metri sul livello del mare, dove nel 2013 è stata stimata una temperatura di -93 °C.
Le regioni costiere hanno un clima decisamente meno freddo, a causa della minore altitudine e latitudine, e dell'influenza del mare: qui le temperature anche in inverno scendono raramente sotto i -30 °C, mentre in estate possono superare lo zero. I record del caldo del continente sono di +14,5 °C, registrato il 5 gennaio 1974 nella ex stazione di Vanda, ubicata nei pressi di un lago salato, in una vallata secca, a 77 ° di latitudine sud, e +14,8 °C, registrato nella base argentina di Esperanza (v. sotto).
Nell'australiana Casey Station, situata sulla costa dell'Oceano Indiano, ad una latitudine di 66 °S, la temperatura media va da -15 °C a maggio, che è stranamente il mese più freddo (probabilmente per il cambiamento nella circolazione atmosferica che si verifica in inverno), a -0,5 °C nel mese di gennaio.
Temperature medie - Casey

Casey	Gen	Feb	Mar	Apr	Mag	Giu	Lug	Ago	Set	Ott	Nov	Dic
Casey	J	F	M	A	M	G	L	A	S	O	N	D
Min (°C)	-3	-5	-10	-15	-19	-18	-18	-18	-17	-15	-9	-4
Max (°C)	2	0	-4	-8	-11	-10	-10	-10	-10	-8	-3	1

Nella Base Esperanza, situata nella parte meridionale e più calda dell'Antartide, sulla punta della Penisola Antartica, ad una latitudine di 63 ° sud, la temperatura è ancora più elevata, tanto che la temperatura media va da -10,5 ° C nel mese di giugno, a 1,5 °C nel mese di gennaio.
Temperature medie - Esperanza

Esperanza	Gen	Feb	Mar	Apr	Mag	Giu	Lug	Ago	Set	Ott	Nov	Dic
Esperanza	J	F	M	A	M	G	L	A	S	O	N	D
Min (°C)	-1	-2	-6	-10	-12	-14	-15	-13	-10	-8	-4	-2
Max (°C)	4	4	1	-2	-4	-6	-6	-5	-2	0	2	4

Ecco le temperature medie annue nel continente.


Insieme al record delle basse temperature, l'Antartide detiene anche il record dei venti più forti: non sono rari venti tra i 100 e i 200 Km/h, ma a volte superano anche i 300, con punte di 360 Km/h.
Il blizzard è così terribile che costituisce un ostacolo all'insediamento umano più grande dello stesso freddo. Esso soffia in genere dalle zone interne verso il mare, è più intenso in inverno che in estate, ed è dovuto all'enorme differenza di temperatura (e conseguentemente di pressione) che si genera tra le zone interne e il mare.
Il vento determina un enorme wind chill (l'effetto per cui il vento provoca una percezione del freddo più intensa rispetto alla temperature reale), per cui la temperatura percepita è nei momenti peggiori di gran lunga inferiore a -100 °C.
I venti che si gettano dalle maggiori altitudini delle zone interne, e scendono di quota nel raggiungere le coste, sono detti catabatici. Nella formazione di questi venti interviene in realtà anche la circolazione dell'atmosfera: alle alte quote giungono le correnti miti subtropicali, con lo "scopo" di impedire il continuo raffreddamento del continente; queste masse d'aria, raffreddatesi sopra la calotta di ghiaccio, scendono verso il basso (subsidenza) e verso l'esterno del continente.
Nella stazione di Dumont d'Urville, ad esempio, si contano mediamente 11,6 giorni al mese con vento al di sopra dei 100 Km/h, con un minimo a gennaio (7 giorni), e un massimo ad agosto e settembre (14 giorni). In tutti i mesi dell'anno però almeno una volta si sono verificati episodi con raffiche di vento superiori ai 230 Km/h, e il record assoluto, registratosi nel mese di giugno, è di 324 Km/h.
Questi venti gelidi, una volta giunti sul mare, alimentano le depressioni che danno vita alla "deriva dei venti occidentali", che spazzano l'oceano a nord dell'Antartide: si determina così un fiume d'acqua nell'acqua, che viaggia da ovest verso est ad una velocità di 20 Km al giorno.


I venti modellano la superficie del ghiaccio e della neve in un modo che ricorda le dune di sabbia del deserto. Del resto, anche le precipitazioni antartiche ricordano quasi ovunque quelle del deserto: all'interno cadono anche meno di 50 mm all'anno, e solo in prossimità delle coste si superano i 300 mm, con punte di 600 mm. Per quanto possa sembrare strano, la siccità rende temibili gli incendi, a causa della scarsa disponibilità di acqua allo stato liquido.


Osservando le ultime due cartine, si può notare come ci sia una corrispondenza tra le temperature e le precipitazioni: le isoterme assomigliano alle isoiete. Una temperatura media di -25 °C corrisponde ad una precipitazione media di 400 mm, mentre le temperature inferiori ai -55 °C corrispondono a valori di precipitazione inferiori ai 50 mm. Questo si spiega con il fatto che a -55 °C la pressione di saturazione del vapore è 30 volte inferiore rispetto a quella che si registra a -25 °C: in altre parole, l'aria può contenere molto meno umidità e quindi produce scarse precipitazioni.
E così le zone più fredde sono estremamente aride, tra le più aride al mondo: al Polo Sud le precipitazioni ammontano ad appena 2 millimetri l'anno, dunque in pratica non nevica mai (o al massimo cade un nevischio leggerissimo), e a Vostok a circa 20 mm all'anno, anche se il vento può trasportare la neve e accumularla laddove incontra degli ostacoli (ad esempio, gli edifici della stazione).
Ecco le precipitazioni medie nella stazione di Casey, che trovandosi sulla costa riceve un po' di precipitazioni in più, in gran parte sotto forma di neve. Comunque, date le temperature, non è escluso che in estate possa cadere qualche pioggia.
Precipitazioni medie - Casey

Casey	Gen	Feb	Mar	Apr	Mag	Giu	Lug	Ago	Set	Ott	Nov	Dic	Anno
Casey	G	F	M	A	M	G	L	A	S	O	N	D	A
Prec. (mm)	9	15	18	21	26	28	29	21	17	17	13	13	227
Giorni	7	8	9	9	10	11	10	8	9	8	6	6	101

Il soleggiamento non è molto abbondante nelle zone periferiche e costiere, perché in inverno le giornate sono molto brevi, mentre nei mesi primaverili ed estivi il sole è spesso schermato dalle nubi. Ecco ad esempio le ore di sole al giorno nella stazione di Casey.
Soleggiamento - Casey

Casey	Gen	Feb	Mar	Apr	Mag	Giu	Lug	Ago	Set	Ott	Nov	Dic
Casey	J	F	M	A	M	G	L	A	S	O	N	D
Sole (ore)	5	5	3	2	1	0	0	1	3	4	7	6

Invece, nella parte centrale del continente, come al Polo Sud e a Vostok, se è vero che nella lunga notte polare il sole neanche sorge, nei mesi estivi, in cui il sole è sempre sopra l'orizzonte, il cielo è quasi sempre sereno. La stazione Vostok, oltre che la più fredda, è anche una delle più soleggiate del pianeta, con 3.760 ore di sole all'anno, nonostante il fatto che nei mesi invernali il sole neanche sorge.
Soleggiamento - Vostok

Vostok	Gen	Feb	Mar	Apr	Mag	Giu	Lug	Ago	Set	Ott	Nov	Dic
Vostok	J	F	M	A	M	G	L	A	S	O	N	D
Sole (ore)	22	20	11	3	0	0	0	0	7	15	23	23

Rimane il fatto che la neve e il ghiaccio riflettono gran parte delle radiazioni solari che giungono al suolo, mentre in inverno l'assenza di raggi solari determina un deficit radiativo, che tende a raffreddare il suolo. Si determina così un'eccezionale inversione termica, che può superare i 30 °C tra il suolo ed i 1.000 metri d'altezza in inverno, anche per via delle correnti più miti di origine subtropicale che affluiscono in quota. Nel luglio 1989 a Vostok sono stati registrati ben 34 gradi di differenza tra il suolo (dove la temperatura era di -78 °C) e i 600 m d'altezza (dove era di -44 °C): ancora a 8.000 metri la temperatura era più alta che al suolo (-73 °C).
Insieme ai fattori elettromagnetici, l'inversione termica è responsabile di curiosi fenomeni ottici, come pareli e aloni attorno al sole o alla luna.
A causa delle basse temperature e dei venti continui, in Antartide l'aria ha una trasparenza, una luminosità e una sonorità eccezionali: è possibile avvistare montagne anche a una distanza di 550 chilometri.
L'assenza di oggetti come alberi e case rende però molto difficile valutare le distanze. Gli effetti luminosi di rifrazione e riflessione rendono poi molto frequenti i miraggi, favoriti dalla presenza di minuscoli cristalli di ghiaccio che si formano continuamente nell'aria a causa delle basse temperature.



Le osservazioni meteorologiche in Antartide sono cominciate, anche a causa delle avverse condizioni ambientali, molto tardi. Prima del 1957-58, l'Anno Geofisico Internazionale, non esistevano stazioni che nella Penisola Antartica e nel Mare di Ross. Ma ben presto ci si è resi conto dell'importanza dell'osservazione del clima del continente, oltre che del punto di osservazione privilegiato che esso rappresenta nello studio del clima passato e presente del pianeta (gli strati di ghiaccio conservano la memoria della composizione chimica dell'atmosfera delle ere passate, da cui si può dedurre la temperatura dell'aria), ma anche della previsione del clima del futuro. Fenomeni come il riscaldamento globale e il buco dell'ozono, che qui è stato scoperto e che qui ha la sua massima intensità, hanno attirato e attirano continuamente gruppi di scienziati che sfidano il freddo e i venti per effettuare i loro studi.


Le variazioni di temperatura da un anno all'altro sono considerevoli: la deviazione standard della temperatura media annua è in genere di 0,61/1,56 °C, mentre ad esempio a Londra è di 0,5 °C.
Le differenze nelle temperature medie da un anno all'altro possono essere anche di 4 °C.
Per quanto riguarda la tendenza, il Polo Sud non mostra una tendenza all'aumento della temperatura, mentre le zone costiere mostrano un aumento notevole, in media di quasi 0,3 °C ogni 10 anni negli ultimi 40 anni (con punte di 0,5 °C), cioè più di tre volte la media mondiale.
Invece, fino a non molti anni fa non sembrava esserci una tendenza all'aumento di temperatura nell'Artide.
Contrariamente a quanto accade nel resto del mondo, dove i ghiacci sono in ritirata sia sulle montagne che nelle zone artiche (Groenlandia e Polo Nord), in Antartide l'estensione dei ghiacci è addirittura aumentata (anche se meno rispetto a quanto è diminuita nel resto del mondo). Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, anche questo fenomeno potrebbe essere dovuto al riscaldamento globale: da un lato perché nelle zone fredde l'aumento della temperatura consente un aumento delle precipitazioni nevose (finché la temperatura rimane sotto lo zero), dall'altro perché la maggiore estensione dei ghiacci potrebbe essere dovuta alla maggiore velocità con cui i ghiacci dalla parte interna del continente scivolano verso la periferia e quindi verso il mare.