A Antártida é o continente mais frio e seco da Terra, um grande deserto. A precipitação média anual fica entre 30 e 70 mm. Devido à influência das correntes marítimas, as zonas costeiras apresentam temperaturas mais amenas, com uma média anual de -10 °C (atingindo valores entre 10 °C no verão e -40 °C no inverno). Por outro lado, no interior do continente, a média anual é -30 °C, com temperaturas variando entre -30 °C no verão até abaixo de -80 °C no inverno. A menor temperatura do mundo, -93,2 °C, foi registrada entre Dome Argurs e Dome Fuji no dia 10 de agosto de 2010.
No entanto, o local mais frio da superfície terrestre, estima-se que seja a Cordilheira A (ou Ridge A), que fica localizada nas seguintes coordenadas: 81° 30′ S, 73° 30′ L.
Estima-se que apesar dos seis meses de escuridão do inverno, a incidência da energia solar no Polo Sul seja semelhante à recebida anualmente no equador, mas 75% dessa energia é refletida pela superfície de gelo.
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| O gelo azul cobrindo o Lago Fryxell, nos Montes Transantárticos, origina-se do derretimento de geleiras. |
A Antártida Oriental é mais fria que a Ocidental por ser mais elevada. As massas de ar raramente penetram muito no continente, deixando seu interior frio e seco. O gelo no interior do continente dura muito tempo, apesar da falta de precipitação para renová-lo. A queda de neve não é rara no litoral, onde já se registrou a queda de 1,22 metro em 48 horas. Também é um continente com ventos fortes, registrando-se ventos com velocidades superiores a 200 km/h na região costeira, sendo a média nestes locais de 100 km/h. No interior, entretanto, as velocidades são tipicamente moderadas.
A Antártida é mais fria do que o Ártico por dois motivos: em primeiro lugar, grande parte do continente está a mais de três quilômetros acima do nível do mar. Em segundo lugar, a área do polo Norte é coberta pelo oceano Ártico e o relativo calor do oceano é transferido através do gelo, impedindo que as temperaturas nas regiões árticas alcancem os extremos típicos da superfície da terra no sul.
Alguns eventos climáticos são comuns na região. A aurora austral, conhecida como "luzes do sul", é um brilho observado durante a noite perto do Pólo Sul. Outro acontecimento é o pó de diamante, neblina composta de pequenos cristais de gelo. Forma-se geralmente sob céu limpo, por isso é referido como precipitação de céu limpo. Falsos sóis, brilhos formados pela reflexão da luz solar em cristais de gelo, conhecidos como parélio, são uma manifestação óptica atmosférica comum.
Em 9 de fevereiro de 2020, o continente registrou uma temperatura de 20,7°C, a mais alta de toda a história da Antártida.
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