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气象学与气候学
北极大部分地区都设有常年气象台或气象站，台站密度比南极大得多。这些台站除了作为全球气象观测网的一部分参与天气预报外，气象学家们正在把更多的注意力投向更大尺度的研究——气候变化规律。
根据“整体地球系统”的概念，气象学家普遍认识到，影响全球气候变化的最重要因素是：日—地热辐射平衡，大气对流与大洋环流的相互作用。显然，要在这个层次上开展有效的研究工作，气象学家必须与大气物理学、物理海洋学、冰川学、地质地理学家们携手合作。
北极和南极是全球最大的热穴区，在某种程度上可以看作是全球大气对流尤其是大洋环流的中心地区。例如源于北冰洋的洋底冷水流可向南穿越赤道，进入北非海域。极区海冰面积的大小可以直接参与地球热辐射平衡。
而且，世界气候变化的幅度在高纬度得以强化，表现得更为明显。北极地区还有许多独特的极容易监测的气候变化标志，如海冰范围及厚度，陆地冰川的物理平衡，极区简单的生态变化，地表—对流层—同温层温度结构，大气层顶辐射流，陆地融冰区的面积变化等等。加上冰芯、湖泊、冰川、浅海沉积物提供的历史气候环境信息。
可以预见，北极的气象学与气候学研究，将对人们认识全球气候变化规律，预测气候变化趋势做出最重要的贡献。
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