Wenn das Meereis in den Polarregionen seine maximale Ausdehnung erreicht hat, sind fast zehn Prozent der ozeanischen Fläche von Eis bedeckt. Anders als bei den Eismassen beispielsweise auf dem antarktischen Festland ist die Eisbedeckung der Ozeane jedoch starken saisonalen Schwankungen unterworfen.

Im Nordpolarmeer, einem tiefen Ozeanbecken zwischen Sibirien und Nordamerika, sind selbst im arktischen Sommer nie weniger als sieben Millionen Quadratkilometer von Packeis bedeckt. Wenn in den Wintermonaten das Eis seine maximale Ausdehnung erreicht hat, liegen bis zu 14 Millionen Quadratkilometer der Meeresoberfläche unter einer Eisdecke. Die Bundesrepublik Deutschland mit einer Fläche von 357.000 Quadratkilometern würde dieses Gebiet fast 40 mal ausfüllen.

Die jahreszeitlichen Schwankungen der Eisbedeckung im Antarktischen Ozean © Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung

Noch größer als im Nordpolarmeer sind die Unterschiede zwischen der jahreszeitlichen Ausdehnung des Packeises in der Antarktis. Das Südpolarmeer, das den antarktischen Kontinent wie einen Gürtel umgibt, ist im Februar, wenn der Südsommer sich seinem Ende zuneigt, auf einer Fläche von 14 Millionen Quadratkilometern von Eis bedeckt. Wenn der Herbst einsetzt, gefriert das Meer mit einer atemberaubenden Geschwindigkeit. Jede Minute verwandeln sich dann fast sechs Quadratkilometer Meeresfläche in Eis. Gegen Ende des Winters auf der Südhalbkugel, im September, bedeckt der Eisgürtel die riesige Fläche von 20 Millionen Quadratkilometern, doppelt soviel wie die Fläche der USA. Die Dicke des antarktischen Meereises beträgt durchschnittlich einen Meter, wobei das Schelfeis an den Rändern des Kontinents viel dicker werden kann. Im Nordpolarmeer kann das Packeis Mächtigkeiten von mehreren Metern erreichen.

Die Eisdicke kann lokal sehr variabel sein. Vor allem bestimmt die mittlere, jährliche Windrichtung die Dickenverteilung. Im Nordpolarmeer weht der Wind so, dass das Eis hier gegen die kanadische und grönländische Küste gedrückt wird. Auf diese Weise türmt es sich an den betroffenen Küstenabschnitten auf und erreicht Dicken von mehr als sechs Meter, was weltweit unübertroffen ist. An den Küsten Sibiriens wird das Eis selten mehr als zwei Meter dick. In der Antarktis werden nicht so große Eisdicken erreicht. In der Weddellsee driftet das Eis durch Strömungen und Wind im Uhrzeigersinn, so dass es an der Küste der Antarktischen Halbinsel mehr als zwei Meter dick wird. Auf dem offenen Meer werden aber selten mehr als ein Meter Dicke erreicht. Die Wissenschaftler können Eisdicke und auch Eisausdehnung anhand von Satellitenaufnahmen bestimmen.

Eine andere Methode zur Bestimmung der Dicke des Packeises stammt noch aus der Zeit des Kalten Krieges. Amerikanische und sowjetische U-Boote unternahmen regelmäßig Patrouillenfahrten unter dem Eis des Nordpols. Um im Notfall schnell auftauchen zu können, wurde ständig die Eisdicke mithilfe des Sonars gemessen. Auf diese Weise wurde die Eisdicke des Nordpolarmeers im Lauf der Zeit kartiert und diese Daten werden mittlerweile auch den zivilen Wissenschaftlern zur Verfügung gestellt.

Außer im Nord- und Südpolarmeer tritt winterliches Meereis noch in der Ostsee und im Ochotskischen Meer an der Ostküste Sibiriens auf. Hier kann sich das Eis nach Süden bis an die Nordküste Japans ausdehnen. Die geographische Breite beträgt hier circa 45 Grad Nord, auf der gleichen Breite liegt ungefähr die Atlantikküste Frankreichs. Daran wird deutlich, welche außergewöhnliche Rolle der Golfstrom für die mittel- und nordeuropäischen Küsten spielt. Hammerfest in Norwegen, die nördlichste Stadt der Welt, liegt nahe des 70. Breitengrads, der sich quer durch Nordsibirien, das arktische Kanada und Grönland zieht. Trotzdem ist das Nordmeer hier ganzjährig eisfrei, während es an anderen Orten, zum Beispiel bei Grönland, schon viel weiter südlich zufriert. Ohne Golfstrom wären wohl weite Teile der nordeuropäischen Küstenregionen im Winter von den Weltmeeren abgeschnitten und Russland hätte keinen eisfreien Hafen im Nordatlantik, was enorme strategische Bedeutung hat.