علم الأرصاد الجوية القطبية هو دراسة علمية تركز على الأحوال الجوية في البيئات شديدة البرودة، ويتميز بظواهر فريدة مثل انقلاب درجة حرارة سطح الأرض والرياح الهابطة. بدأ جمع بياناته مبكرًا عام 1893 مع رحلة المستكشف فريتيوف نانسين إلى القطب الشمالي، ثم شهد تطورًا كبيرًا خلال الحرب الباردة باستخدام المناطيد والغواصات النووية، حيث أصبحت البيانات التي جُمعت بين عامي 1958 و1979 أساسية لتقييم ترقق الجليد حتى اليوم. في الوقت الحاضر، تراجعت طرق القياس التقليدية لتحل محلها تقنيات متطورة مثل الأقمار الصناعية والسونار، وقد زاد الاهتمام بهذا العلم بسبب الاحترار العالمي وتأثير التغذية المرتدة للبياض، حيث تُعد المناطق القطبية الأكثر تأثرًا بالتغيرات المناخية. تشمل مجالات اهتمامه التفاعل بين الغلاف الجوي والجليد البحري، والسحب القطبية، وتأثير الغازات الدفيئة؛ إذ يُظهر البحث أن كل رطل من غاز ثاني أكسيد الكربون المنبعث يذيب حوالي 12 رطلاً من الجليد البحري، مما يسلط الضوء على قدرته الهائلة على تسخين الهواء. هذا يجعل المناطق القطبية بمثابة "مقياس حرارة" حساس لكوكب الأرض، حيث يتوقع أن تشهد احترارًا أسرع من أي منطقة أخرى على سطح الكوكب.