处在美洲大陆和俄罗斯大陆之间的北极地区也成为了冷战的前线之一。冷战双方对北极地区的战略争夺也促进了科学界对北极地区的科学探测，加深了人们对北极气候的了解。1947年至1957年间，美国和加拿大在北极地区沿岸建立了一系列观测站，称为“远距离预警线”(Distant Early Warning Line, DEWLINE)，以侦测苏联核导弹攻击。

　　苏联也将北极地区作为战略重点，陆续建造了30个北极漂浮观测站。这些观测站从1950年持续运作到1991年，期间采集的数据对了解北极盆地的气候极有价值。右图展示了二十世纪七十年代中期双方的北极科研设施以及1958年至1975年间各个漂浮观测站的运动轨迹。

 冷战期间的北极观测点

　　冷战期间双方都派遣潜艇对北极地区进行探查。1958年，美国的核动力潜艇“Nautilus号”首次到达北极极点。此后，北约的潜艇都定期在北冰洋海底游曳，使用声纳对海底和冰层进行探查，记录了大量的冰层厚度、广度、形状方面的数据。

　　冷战结束后，这些数据向外界开放。从这些数据中，人们发现北极冰盖的厚度在逐年减小。此外，苏联的破冰船“Arktika号”也曾经在1977年驶到北极点。这是历史上首次有船只从北冰洋表面到达北极点。

　　冷战期间，民间对北极的科学考察也越来越频繁。其中有部分活动也得到了军方的资助。1966年，格陵兰的世纪营(Camp Century)进行了首次冰岩岩心钻探。取得的冰岩心向人们揭示上一个冰河时期的某些气候信息。

　　二十世纪九十年代，科学家们在靠近格陵兰冰层中心的地方又进行了两次更深的冰岩钻探，取得了更加丰富的信息。1979年启动的北极海洋浮标计划(Arctic Ocean Buoy Program，1991年后改称为国际北极浮标计划，International Arctic Buoy Program)使用20至30个海洋浮标，不间断地采集北极的气象数据和记录浮冰情况。