雪氷圏
氷河と氷床は密で硬い陸地にもたれた形で存在する、流れる氷の塊である。これらは雪の涵養、表面部と底部の融解、周りを囲む海洋や湖への氷山分離、そして内部動力学によって調節される。氷河は氷体内部で重力によって引き起こされるクリープ流(「氷の流動」)と氷河の下にある陸地への滑動によって生じ、その滑動は氷河を薄くし水平方向に広げることにつながる。質量の増加・減少と流動による移動との間に関するこの力学的不均衡は何であれ、氷体の成長あるいは萎縮を生む。
氷床は世界で最も大きな淡水の源になりうるものであり、世界の淡水の全量のおよそ77%を占める。これは世界中の海洋の深さ80m分に相当し、全体の90%は南極大陸が、残り10%の大部分はグリーンランドが占め、その他の氷体や氷河は0.5%も占めていない。1年で雪が積もるあるいは融ける速度に関連して、氷河の大きさゆえに氷床に水が留まる時間は10~100万年にも及ぶ。その結果、気候の摂動はゆっくりとした応答反応を示し、氷期・間氷期の時間規模で起こる。一方谷氷河は気候変動に対して10~50年というごく普通の時間間隔で素早く反応する。しかしながら、個々の氷河の反応は、それぞれの長さ、高度、勾配、移動速度の違いのために同じ気候的外力に対しても同時に反応するわけではない。オールレマン(1994)は100年に0.66 °Cの割合で直線的に気温上昇する温暖化によって説明されうる、世界規模の氷河の後退に関する明瞭な証拠を示した。