vignette|Projection cartographique illustrant l'océan Arctique et le pôle Nord.
Le pôle nord géographique terrestre, ou simplement pôle Nord, est le point le plus septentrional de la planète Terre. Il est défini comme le point d’intersection de l'axe de rotation de la Terre avec la surface terrestre de l'hémisphère nord, où tous les méridiens et les fuseaux horaires se rencontrent. Ce point géographique n'est pas fixe par rapport à l'axe de rotation de la Terre, car elle oscille faiblement suivant une période d'environ quatorze mois. Néanmoins, on considère souvent que sa position est fixe par commodité.
Le pôle Nord géographique est distinct du pôle Nord magnétique, le point central du champ magnétique terrestre vers lequel toutes les boussoles pointent. Ce concept, appelé « vrai Nord », .
Le pôle Nord se situe au milieu de l'océan Arctique, au-dessus de la plaine abyssale polaire (nommée aussi bassin d'Amundsen ou encore bassin du Fram) et à proximité de la dorsale de Lomonossov. À la verticale du pôle, l'océan atteint une profondeur de s et est couvert en permanence par la banquise arctique, contrairement au pôle Sud situé sur la masse continentale Antarctique. Hormis certains bancs de gravier non permanents, la terre émergée la plus proche est l'île Kaffeklubben, située à du pôle.vignette|Crête de pression de la banquise au Pôle Nord, l’épaisseur de la banquise mesurée le 17 avril 1990 était .
La première exploration du pôle Nord, bien que contestée, est attribuée à l'Américain Frederick Cook qui aurait atteint le pôle le , mais il aurait maquillé son trajet réel. Le Congrès des États-Unis a plutôt attribué la première exploration à l'Américain Robert Peary qui prétend avoir atteint le pôle Nord le , mais les historiens contestent ce fait depuis la découverte d'une copie du journal de Peary, qui se serait trompé dans ses estimations. La première exploration confirmée du pôle Nord revient donc au Norvégien Roald Amundsen et à l'Italien Umberto Nobile, qui le survolent à bord d'un ballon dirigeable le .
La température du pôle Nord peut varier entre et , ce qui favorise la permanence de la glace de mer dont l'épaisseur varie entre deux et quatre mètres. La banquise est cependant menacée et l'océan Arctique pourrait être libre de glace dans le courant du , en partie du fait du réchauffement climatique et de la diminution de l'effet albédo, Découverte à la Télévision de Radio-Canada. Cette situation nouvelle rendra plus facile l'accès aux ressources du sous-sol Arctique et une dispute territoriale est enclenchée entre les cinq pays limitrophes de l'Arctique : le Canada, la Russie, la Norvège, le Danemark et les États-Unis. Bien que le pôle Nord soit hors des zones économiques exclusives de ces pays, la découverte récente de la dorsale de Lomonossov relance le débat de la souveraineté territoriale de l'Arctique.
Géographie Localisation vignette|Inclinaison de l'axe de la Terre (obliquité) et son rapport aux plans de l'écliptique.
L'axe de rotation de la Terre est incliné de par rapport à l'écliptique, le plan de l'orbite héliocentrique de la Terre. Le pôle Nord définit les géodésiques de latitude , ainsi que la direction du vrai Nord, alors que sa longitude peut être définie comme n'importe quelle valeur . L'axe de rotation fut longtemps considéré comme fixe par rapport à la surface de la Terre, mais au , le mathématicien Leonhard Euler pressent que l'axe pourrait osciller. Au début du , les astronomes ont remarqué une petite variation de la latitude telle que déterminée pour un point fixe sur la Terre à partir de l'observation des étoiles. D'une portée de quelques mètres pour les plus fortes oscillations, l'errance du pôle à la surface de la Terre, semblable au mouvement d'une toupie, a plusieurs composantes périodiques et irrégulières. La composante périodique de , identifiée aux huit mois prévus par Euler, est désormais appelée oscillation de Chandler.. Le point exact de l'axe de la Terre, à un moment donné, est appelé le « pôle instantané », mais en raison de l'oscillation des pôles, on ne peut pas l'utiliser comme définition d'un pôle fixe lorsqu'une mesure précise à l'échelle du mètre est requise - , Guinot, B. 1979, in IAU Symp. 82, .
L'oscillation de l'axe de rotation terrestre serait due principalement aux variations saisonnières de la masse de la calotte glaciaire et de la répartition des précipitations neigeuses. En 2005, un changement de direction et de vitesse anormal du déplacement du pôle Nord géographique vers le Groenland a été observé. Ce changement est fortement corrélé à l'accélération de la fonte des glaces au Groenland et plus faiblement sur tout le globe..
Un système fixe de coordonnées terrestres (latitude, longitude et altitude, ou l'orographie) serait utile, mais compte tenu de la dérive des continents, de la hausse et de baisse de la Terre en raison des volcans, de la précession des équinoxes, de l'érosion, entre autres, il n'y a pas de système dans lequel toutes les caractéristiques géographiques puissent être fixées. L’ et l'Union astronomique internationale ont donc défini un cadre appelé le « Système international de référence terrestre ». Le pôle Nord de ce système définit à présent le Nord géographique pour le travail de précision, mais il ne coïncide pas exactement avec l'axe de rotation terrestre.
Comme il n'y a pas de présence humaine permanente au pôle Nord, il n'y a pas d'heure ni de fuseau horaire officiellement attribués à cette région du globe, mais en pratique le pôle comporte tous les fuseaux en un seul point.. Étant donné que toutes les lignes de longitude s'y rencontrent, on peut marcher à travers tous les fuseaux horaires en une seconde en tournant autour du pôle. De plus, les heures locales étant à peu près synchronisées sur la position du Soleil à son zénith, cette approximation ne fonctionne pas au pôle Nord, car il est continuellement dans le ciel durant six mois.
Les expéditions polaires peuvent utiliser un fuseau horaire qui leur convienne, généralement le fuseau horaire de leur base de ravitaillement, ou encore n'importe quelle unité du Temps moyen de Greenwich (GMT), du Temps universel coordonné (UTC), ou le fuseau horaire du pays de leur choix. Cependant, la convention veut que l'on utilise le fuseau UTC+0, contrairement au pôle Sud où l'on utilise le UTC+12 (fuseau horaire de la Nouvelle-Zélande durant l'été austral).
Climat vignette|Retrait des glaces entre 2005 et 2007.
Le pôle Nord est nettement plus chaud que le pôle Sud, car il se situe au niveau de la mer au milieu d'un océan qui agit comme un réservoir de chaleur, plutôt qu'en altitude sur une masse continentale. En hiver (janvier), la température au pôle Nord peut varier de , pour une moyenne de . La température moyenne d'été (juillet) se situe autour du point de congélation ().
La glace de mer du pôle Nord est d'environ deux ou trois mètres d'épaisseur, mais il existe des variations considérables, et parfois la circulation des banquises expose la surface maritime. financée par l'Union européenne et publiée dans la revue a montré que la moyenne de l'épaisseur de la glace a diminué . Selon les chercheurs du (CPOM) de l'University College de Londres (UCL) au Royaume-Uni, la diminution de la banquise est attribuée au réchauffement climatique et à l'océan Arctique de plus en plus exposé au rayonnement solaire. L'accélération drastique de la fonte des glaces de mer en Arctique n'avait pas été prévue par les modèles climatiques, car ils ne tenaient pas compte de l'effet albédo ; plus l'océan Arctique se libère de ses glaces, plus la chaleur des rayons solaires est absorbée par l'eau, accélérant la fonte de la calotte polaire.
En 2008, des scientifiques prédisent que le pôle Nord pourrait devenir libre de glace durant l'été dès 2050.
confirment que le pôle Nord a connu un climat subtropical, il y a d'années. La mission (ACEX) a récolté des carottes de glaces sur la dorsale de Lomonossov en 2004, dont l'analyse révèle la présence de microfossiles de plantes et d'animaux typiques d'un environnement de mer chaude (environ ) et peu profonde subtropicale. Les fossiles trouvés à sous le plancher océanique datent du maximum thermique de la période du Paléocène-Éocène.
vignette|gauche|Progression du jour polaireCap Nord, Norvège.
Au pôle Nord, le Soleil est en permanence au-dessus de l'horizon pendant les mois d'été et de façon permanente au-dessous de l'horizon pendant les mois d'hiver. Le lever du soleil a lieu juste avant l'équinoxe vernal (environ le ). Le Soleil prend ensuite trois mois pour atteindre son point culminant, soit environ 23,4368° d'élévation, au solstice d'été (environ le ). Ensuite, il commence à redescendre pour atteindre le coucher du soleil juste après l'équinoxe d'automne (environ le ). Quand le Soleil est visible dans le ciel polaire, il semble se déplacer dans un cercle au-dessus de l'horizon. Ce cercle passe peu à peu de près de l'horizon, juste après l'équinoxe vernal à son maximum d'élévation (en degrés) au-dessus de l'horizon au solstice d'été et redescend vers l'horizon avant de passer à l'équinoxe d'automne.
Au pôle le crépuscule civil dure environ deux semaines avant le lever et après le coucher du soleil, alors que le crépuscule astronomique dure environ sept semaines avant le lever et après le coucher du soleil.
Ces effets sont causés par une combinaison de l'inclinaison axiale de la Terre et de sa révolution autour du Soleil. La direction de l'inclinaison axiale de la Terre, ainsi que son angle par rapport au plan orbital de la Terre autour du Soleil, restent à peu près constants au cours d'une année (les deux évoluent très lentement sur de longues périodes de temps). Au milieu de l'été, le pôle Nord est incliné vers le Soleil à son maximum. Au cours de l'année, la Terre se déplace autour du Soleil et le pôle Nord se détourne progressivement (par rapport au Soleil), pour finalement s'en éloigner au maximum. La même séquence s'observe au pôle Sud avec six mois de décalage.
Faune et flore vignette|Le copépode se nourrit du phytoplancton sous la calotte glaciaire.
Les animaux et les végétaux de l'Arctique sont, par leur physique et leur comportement, adaptés aux conditions particulières des régions au nord du cercle Arctique . La courte saison de croissance est certainement le facteur le plus contraignant pour la faune et la flore arctiques, limitées par la température, la lumière et la calotte glaciaire. La productivité marine au pôle est plus ou moins importante selon les années, les saisons et la proximité au pôle , ainsi la croissance de la biomasse ne dépasse pas au centre du bassin polaire, elle est de deux à cinq fois moins importante que dans la zone ouverte de l'océan Arctique. La présence de la vie sous cette partie de la banquise arctique n'est pas plus importante qu'en haute mer ; la production primaire mesurée en Méditerranée occidentale est équivalente, contrairement aux zones de très haute production comme les côtes froides du Pérou où la biomasse est cent fois plus productive.
Cette biomasse arctique est principalement constituée de zooplancton tel que les amphipodes benthiques se nourrissant du phytoplancton (dinoflagellés et diatomées) qui poussent dans les couches inférieures et sous la surface submergée de la glace flottante. Même durant l'hiver, certaines algues peuvent continuer leur processus de photosynthèse en profitant des très faibles lueurs de la nuit polaire. Cette production attire les poissons, les cétacés et les phoques durant l'été, parfois même à proximité du pôle. Les récits témoignant d'une présence animale autour du pôle Nord demeurent tout de même anecdotiques, mais on observe une importante perturbation de la productivité causée par le réchauffement climatique. En effet, on peut observer plus de de plantes et d'animaux se rapprochant du pôle durant l'été en raison du réchauffement.
vignette|gauche|Ours blanc (Parc national d'Ukkusiksalik, Nunavut, Canada).