北極圈

北極圈是指緯度數值為北緯66°34′(90°-23°26′) 的一個假想圈，是北寒帶與北溫帶的分界線，與黃赤交角（南回歸線、北回歸線所在的緯度數值）餘角。北極圈以北的地區被稱為「北極圈內」。通常，北極圈內的地區被叫做北極地區，由北冰洋以及周邊陸地組成，其陸地部分包括了格陵蘭、北歐三國、冰島格里姆賽島、俄羅斯北部、美國阿拉斯加北部以及加拿大北部。北極圈內島嶼很多，最大的是格陵蘭島。由於嚴寒，北極圈以內的生物種類很少。植物以地衣、苔蘚為主，動物有北極熊、海豹、鯨等。

北極圈也是極晝和極夜現象開始出現的界線，北極圈以北的地區在夏天會出現極晝，而在冬天會出現極夜。

極晝和極夜

極晝和極夜（又稱永晝、永夜）是地球兩極地區特有的現象，是指一天24小時之內全都是白天（極晝）或黑夜（極夜）。北極圈是北半球內僅有的可能發生極晝極夜的地方。每年的公曆3月21日左右，也就是春分的時候，太陽直射赤道。這一天後，北極圈內開始出現極晝。一開始只有北極點，然後逐漸擴大到整個北極圈範圍。6月22日前後，夏至日時，太陽直射北回歸線（北緯23°26′），這時北半球極晝範圍達到最大，為北極圈以北的全部地方。之後，極晝範圍慢慢縮小，到了9月23日左右秋分後，只有北極點有極晝。這一天過後極夜開始，最初也是在北極點，然後延伸到整個北極圈範圍。12月22日前後冬至時，太陽直射南回歸線，整個北極圈以北的區域都是極夜。接着極夜範圍逐漸回縮，到了第二年的3月21日前後，即春分時極夜結束，而極晝重新開始。

北極圈內的地方，緯度越高，出現極晝極夜的時間就越長。北極點附近的地方一年有近一半的時間是極晝，另一半是極夜。圈內靠近北極圈的地方則只有幾天的極晝極夜。

但是，由於太陽折射的原因，北極圈內的極晝時間會比理論上長一些，極夜時間會比理論上短一些，北極點在9月25日前後才會日落，3月18日前後就提前日出。而在北極圈邊緣，會出現夏天有極晝，冬天沒有極夜的情況。

北極圈內的地方太陽永遠無法直射，太陽高度也不高，在夏至日的時候達到最大高度。緯度為 $\alpha$ 的地方，太陽高度角最大為113°26′ $-\alpha$ ，小於46°52′。

氣候

由於北極圈內日照短暫，太陽高度不大（陽光穿過的大氣層厚度增加，導致反射和散失的熱量增多），以及地表冰蓋對陽光的反射，使得終年寒冷，屬於冬季嚴寒、夏季涼爽的氣候。冷空氣在進入北極圈內之後變冷沉降，形成了極圈內的極地高壓帶。從極地高氣壓區流向低緯度的空氣，由於地球自轉偏向力的作用，一律偏東，在北極圈內的地區形成東北風（從東北吹向西南），叫作極地東風帶。在北極圈附近，極地東風攜帶的冷空氣向下沉降，造成近地面的東北風，而從低緯度北上的暖空氣與北面來的極地冷空氣相遇，形成鋒面，稱為極鋒。暖空氣由於較輕，爬升到較重的南下冷氣流之上，形成副極地上升氣流。上升氣流在高空又分為南向和北向流動的兩個分支。向南的一支在北緯30°左右再度下沉，構成了北半球的中緯度環流圈。向北的一支到了北極點附近沉降，完成高緯度環流圈。由於副極地上升氣流的影響，北極圈附近的氣壓較低，稱為副極地低壓帶。但是在亞歐大陸，冬季時的蒙古-西伯利亞高壓影響強烈，使得亞歐大陸和北美洲北部都是亞寒帶大陸性氣候，副極地低壓只能保留在海洋上面。^[1]

植被

北極圈和北半球七月時的10℃等溫線大致一樣，而後者與北極樹木線基本重合，因此這三者都可以作為定義北極地區的標準。北極圈附近是亞寒帶針葉林帶（泰加林帶）和北極苔原之間的過渡地帶，由於土壤凍結、寒風呼嘯，樹木已難以成長。從南往北，連續成片的森林開始消失，取而代之的是稀疏的喬木-灌木混雜植被，最後只剩苔蘚和地衣，變成苔原地貌。

人類在北極的活動

基於氣候因素，目前只有約四百萬人居住在北極圈以內，而當中大約有一成為當地原住民^[2]。北極圈幾個最大的人類居民點為：俄羅斯摩爾曼斯克（295,374人）、俄羅斯諾里爾斯克（178,018人）、挪威特羅姆瑟（75,638人）、俄羅斯沃爾庫塔（58,133人）、瑞典基律納（22,841人）。距離北極圈最近的最大居民點為芬蘭羅瓦涅米（62,667人），僅僅比北極圈南六公里。