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南极臭氧洞形成提前且持续时间明显延长，北极臭氧总量高于历史平均。2023年，南极臭氧洞提前了10天形成，9月21日达到单日最大面积2.6×107平方公里；受汤加火山喷发物质输送影响，南极平流层云偏多，使得南极臭氧洞持续到12月20日关闭。同时，北极极涡偏弱且平流层气温较高，抑制了北极大规模臭氧损耗，使得臭氧总量偏高。

北极海冰继续减少，但减少速度有所放缓。2023年最大范围为14.62×106平方公里，是历史第5低值，最小范围为4.23×106平方公里，是历史第6低值；受春季海洋气温影响，北冰洋海冰开始消融较晚，夏秋季高温导致冻结也同样推迟。

kyky开元南极地区气温较常年略偏高，整体呈东－西区域差异大、极端冷和极端暖事件并存态势。2023年，南极大陆年均气温为－31.86℃，较常年略高0.05℃。南极半岛和西南极地区年均气温持续快速上升，2023年有3站秋季气温创历史第二高、7站创历史第三高纪录。7月7日极夜期间，南极点气温一日内飙升40℃，由－74℃增温到－34℃。东南极则出现冷异常，7月中旬至8月末，南极大部地区连续发生4次极端寒潮，维多利亚、威尔克斯等区域13个观测站点创造有观测以来最冷纪录；威德尔海A23a冰山脱离冰架，面积达4000平方公里，成为世界上最大冰山。

北极地区增温放缓，仍经历了1979年以来最暖夏天，整体呈“陆暖海冷”分布。1979—2023年，北极增温是同期全球升温速率(0.18℃／10年)的3.4倍。2023年北极地区年均气温为－9.19℃，较常年高0.97℃；春、夏、秋、冬四个季节的平均气温为－12.74℃、4.52℃、－7.09℃和－21.14℃，其中秋冬季节严重偏暖；按照区域来看，环北冰洋大陆地区特别是加拿大北部、巴伦支海－喀拉海沿岸，2023年偏暖幅度达到2.0℃以上。值得注意的是，2023年加拿大北部地区异常高温少雨，导致严重干旱，诱发了持续5个月的野火，造成巨大损失；6月26日，格陵兰冰盖最高点气温达到0.39℃，超过了零点，造成冰盖大面积融化。

南极海冰持续快速减少，再创消融纪录，引起全球关注。2023年2月21日，南极海冰范围低至1.788×106平方公里，再次刷新2022年最低纪录；特别是南极海冰在过去一年中持续保持低位，年累积海冰范围远远低于历史纪录。这是近年来全球气候最极端的事件之一。