世界上气温分布具有从赤道向两极递减的规律，而平均气温最低的地方为南极地区，其最低气温一度达到了-90℃。
地形不同引起的海陆热力性质差异。南极地区的主体为海洋包围的广阔陆地，储藏热量的能力比海洋弱，并且其中约98%的面积被大陆冰盖覆盖，这些冰盖的平均厚度可达近2000米，终年不化。
北极地区则是陆地包围海洋，北冰洋主要被欧亚、北美大陆所包围，面积约1310万平方公里。其中冰面面积约为850万平方公里，仅为南极冰面积的60%左右。
北极地区的冰雪在夏季会大量融化，结果就是北极地区夏季冰面积更小。此外，北冰洋海水的热容量大，吸热本领强，吸收的热量就多，导致北极比南极要暖和得多。海拔高度对温度的影响同样不可忽视。南极海拔远高于北极，南极平均海拔高度为2350米，其中超过3000米的地方约占南极大陆面积的25%，最高约5140米，是世界上平均海拔最高的大洲。而北极近2/3的面积都是海洋，平均海拔仅与海平面相当，这其中的差异不言而喻。
南极热量交换比北极少，从而扩大了南北极的温度差异。由于南大洋有绕南极的西风环流和南大洋环流，南极无论是大气环流还是大洋环流均比较封闭，与中低纬度的热量交换较少，得不到热量的有效补充。
相比较而言，北极地区与中低纬度的大气环流和大洋环流的交换则比较频繁，来自于中低纬度的热量可以通过环流向北极地区进行有效输送，这样就导致北极比南极温暖。
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