北極
地球温暖化の影響を最も早く受けるのが北極です。１９５０年には北極の海氷面積は年平均で１３００万平方キロメートルありましたが、２００７年９月の海氷面積は４２５．５万平方キロメートルと観測史上最小の記録でした。IPCCの第４次報告では今世紀末には夏の北極海の氷が完全に消滅する可能性があると予測しています。北極海の海氷面積は夏から秋にかけて最小となり、晩秋から春にかけて結氷します。２００７年の氷の解ける勢いは過去に例を見ないもので、コンピューターの予測をはるかに上回るものでした。
北極海の海水温の上昇は、この１０年間で２度を超えるもので、この温度上昇が海氷を縮小させています。北極海の海氷が小さくなると大陸と繋がって海氷を固定していた氷も解けて、海氷自体が回転するようになります。北極海の太平洋側南部の海水温は大西洋側よりも高いため海水は薄く脆くなっています。ベーリング海洋から流れ込んでくる海流は“北極海の黒潮”と呼ばれ北極海を温めます。温水から氷を作る場合と冷水から氷を作る場合では、当然冷水から作るほうが厚さも厚く早く氷ができます。北極海でも同じようなことが起きています。太平洋側からの暖かい海水によりアラスカ北部の北極海では厚い氷でも夏を越せなくなってきています。海氷が回転することで、暖かい海域に海氷が移動することになり、大規模な減少が起こることになります。
海氷の減少が急激に起こると塩分濃度の違う海水が混ざることになり、植物プランクトンが減少することが確認されています。北極海での植物プランクトンの発生量が少ないと、生態系の底辺が減ることになり、北極海での食物連鎖に異変を生じかねないと懸念されています。
南極
南極半島でも温暖化の傾向にありますが、ここ３０年間のデーターでは南極点はむしろ寒冷化しています。北極が世界平均の２倍近いスピードで温暖化しているのに対して、南極はゆっくりとした温暖化にあります。今後、南極の海氷面積も縮小していくものと推測されています。南極大陸は氷床に覆われており、地球に存在する氷の９０．６％が南極の氷床で占められています。温暖化で注目を集めているのが南極半島の棚氷と西南極の氷床です。氷床（ひょうしょう）は陸地を覆う氷河のことで、5万km2以上の大きさのものを氷床と呼びます。現存する氷床は南極とグリーンランドのみです。氷床は雪が堆積して、その重さで圧縮されて氷となったもので、氷床自らの重みで周辺部へ氷を押し出しています。氷床の一部が海に押し出されたものは棚氷（たなごおり）と呼ばれ、陸地から連結した洋上に浮かんでいます。棚氷の先端が陸地から分離すると氷山となります。氷床で温暖化が進むと、その底部で氷が融解して氷床の中に速い流れの水路を作ることになり氷床の流動を促すことになります。
海面上昇
氷河、海氷、氷床など地球の氷が解けだすとどうなるのであろうか？ 当然、海面の水位が上昇することになります。１９７０年以降の観測によると北半球の大陸上の積雪面積、約３０年間で凡そ８％減少しました。また、北極海の海氷も８％程度減少しました。そして、海面上昇はというとIPCCの報告によれば「２０世紀を通じて、世界の海面が１７ｃｍ上昇した」と報告されています。この海面上昇には、氷の融解のほかに地球の温暖化による海水温の上昇による海水の膨張も影響しています。
では、海面の上昇はどのようにして起こるのでしょうか？ 実は北極海の氷が解けても海面の上昇は起こりません。海にある氷は、その体積に見合う分が海の中に氷としてあるので、氷が解けても全体の体積は変わらないので海面が上昇することはありません。これは「アルキメデスの原理」で説明ができます。（アルキメデスの原理は、氷の重さと水面下の氷が受ける周りからの圧力（浮力）が釣り合っていること、水面下にある物体が受ける浮力の大きさは、同じ体積の水の重さに等しいというものであり、水に浮かぶ氷が解けても水面は一定であるというものです。）
ただ大陸の上にある氷や雪が溶けると、その溶けた水は海に流れ込み、海の水の量を増やすことになり海面を上昇させる原因となります。また、水は温かくなると膨張して体積を増やすので、体積が増えた分だけ海面が上昇することになります。海面上昇の原因は、陸地の氷が解けて海に流れ込むことと、海水温の上昇による海自体の膨張です。IPCCの報告では、２１世紀末までの海面上昇は平均で１８ｃｍ〜５９ｃｍと予測しています。分かり易い例えだと、海面が３０ｃｍ上昇すると日本の砂浜面積の５７％が失われることになります。
