南極大陸
毎年、28の国々から研究者たちが南極大陸に向かい、他の地域ではまねの出来ない実験に取り組む。その人数は夏には4000を超え、冬でも1000人以上が研究所に泊まる。南極大陸最大の研究所であるマクマード基地では、1000人を超える科学者や訪問者らが滞在可能である。
研究は、生物学、地質学、海洋学、物理学、天文学、雪氷学、気象学など様々な分野で行われる。地質学ではプレートテクトニクス、宇宙空間からの隕石、ゴンドワナ大陸分裂の証拠探査が主に行われる。南極の雪氷学は浮氷・雪・氷河や氷床の履歴や氷床力学(英語版)研究が盛んである。生物学者の興味は、極寒の環境における野生生物の存在や、人間の存在が与える悪影響、そして有機体がどのように適応し生き残っているかに注がれる。医学者は、極端な環境温度下でのウイルスの拡散および人体への影響に注目する。アムンゼン・スコット基地の天文学者はドームで宇宙マイクロ波背景放射の調査を行う。多くの天体観測にとって、高地であるため大気が薄く、気温や大気中の湿度が低く、光害の影響も少ない南極大陸内陸部は、地球上でも鮮明な宇宙の画像を得られる稀な場所であり、より良い観測結果を得られる。アムンゼン・スコット基地の下1.5kmの氷の中にはアイスキューブ・ニュートリノ観測所があり、世界最大の遮蔽性と検出媒体となる性質の両方を持つ南極大陸の氷を活かしてニュートリノの観測が行われている。
1970年代から、南極大陸上空の大気圏にあるオゾン層の観測が行われている。1985年、ブラント棚氷上のハリー研究基地で集められたデータを3人の科学者が分析し、この層に穴(オゾンホール)があることを発見した。
南極大陸は降水量が非常に少ない、「凍りついた砂漠」と言える。南極点における年間降水量は平均100ミリメートル未満である。最低気温は冬季内陸で−80 °C (−112 °F)から−90 °C (−130 °F)程度にまで達し、最高気温は夏季沿岸部でも5 °C (41 °F)から15 °C (59 °F)程度にしかならない。中心部の冷たく乾いた環境ゆえに、気象前線が大陸にかかることは稀である。大陸中心部の降水は少ないが、氷が非常に長い期間解けずに残存する。
大陸沿岸部は南極台地が吹き降ろす強い滑降風に晒され、時に嵐にもなる。それに対し内陸部の風速は特に強いものではない。
南極点付近の夜空には南極光とも呼ばれるオーロラが見られる。これは太陽風のプラズマが地球の大気を通過することで発生する光学現象である。他の珍しい現象には、太陽光の異常屈折がもたらすグリーンフラッシュや、細氷(ダイヤモンドダスト)という、細かな氷の結晶が降ることがある。これは通常、晴天か晴天に近い時に発生するため、しばしば天気雨の一種と考えられている。またそれに伴うサンピラーが現れることもある。幻日は、太陽の脇に別に光点が見られるものであり、大気中で起こる光学現象の一種である。