虽然冬天的冰雪会提供一部分水分，但大多数树木还是会因为缺水导致叶子掉落。当然，各种植物的耐寒性并不相同。胡桃树、橄榄树、石榴树和栗子树耐寒能力有限，葡萄藤则相对更为抗冻。有些树种天赋异秉，能够适应不同地区的生长环境。例如，美国西海岸俄勒冈州的冬天还算温和，所以那儿的花旗松最多只可承受零下20摄氏度的低温，而科罗拉多州落基山脉上的花旗松在零下80摄氏度的环境中仍然不会死亡。有些树种能承受的最低温度恰好与它们所分布的纬度带的最低温度相匹配，还有一些树种可以承受比所分布地区的最低温度更低的温度。人们对不同的树种进行了详细的研究，得出的结论出人意料。美国西北部地区著名的红杉能够承受零下15摄氏度的低温，而糖枫——最高可达40米——的耐寒极限在零下43摄氏度至零下42摄氏度，云杉、落叶松和纸皮桦则在零下80摄氏度时才会开始死亡。除了缺水之外，乔木和灌木还面临着其他的威胁。有些地区气候温和，湿度较高，所以暴风雪频发，树枝会被积雪压弯、压折，树木的形态也会被风雪改变。狂风吹来的冰粒甚至可以将部分树皮擦伤，继而导致树木进一步失水。针叶林中的树木由于叶子较细，一般不太容易受积雪困扰，但人们在芬兰发现了一株高达12米的云杉，上面有重达3吨的积雪和冰块。以黑杉为代表的树种能在极端情况下于积雪之下匍匐生长。可食用的金钱菇十分抗冻，圣诞蔷薇也不惧风霜。

完整的雪被可以帮助植物少受损伤，挨过冬天。这一点对于那些冬季播种、秋天收获的作物尤为重要。决定雪被是否能够达到防护效果的不只是它的厚度，还有积雪的密度。厚30厘米、中等密度的雪被，可以在外界气温最低达到零下25摄氏度的情况下，保证地表温度维持在零下2摄氏度或以上。以前的农民常说：“雪是穷人的肥料。”如果冬天不下雪，或是冰块融化后又在作物根部结了霜，那才是危险的事情。其实，无雪的地面更容易结冰。

在寒冷的环境中，动物不仅行动变慢，消化过程也会变慢。所以，这时候它们总是很难从食物中获得能量。无脊椎动物有被饥肠辘辘的鸟儿啄食的危险，一旦气温降到0摄氏度以下，如果它们没能及时躲到地下或落叶堆里，就会有生命危险。有一种树皮甲能分泌一种抗冻物质，使得它在零下54摄氏度的环境下也不会冻僵。即便气温超过这一界限，它也还能存活一段时间，因为结冰只发生在细胞之外，而非细胞内部。北极鱼的体内也存在一种帮助它们存活下去的抗冻蛋白质。一些昆虫会及时清空肠胃，这样可以尽可能减少身体的含水量，以防被冻僵。

许多人认为熊会在冬天长眠不起，但现在人们知道，它们只是进入了一种半睡半醒的状态。科学家们一直在监测它们的身体功能，持续分析其血液的特定成分构成，并记录下了它们最为细微的身体活动。熊是被人类研究得最为透彻的生物之一。它们在半睡半醒的状态中保持着必要的生命体征：与其他冬眠动物不一样的是，它们的心跳速度会变缓，但体温却会维持在较高的水平。它们在冬天靠消耗秋天囤积的脂肪为生，既不摄入饮食，也不大小便。但它们会中途醒来，甚至会走出自己的洞穴。它们冬休的时间取决于所生活的区域：在阿拉斯加北部，熊一年可沉睡长达七个月；而在较为温暖的海岸地区，它们只需要睡上两到五个月的时间。与其他丝毫不受外界活动干扰的冬眠动物——在有噪音或被抚摸时，它们也通常不会醒——不同，这些处于迟钝和饥饿状态的动物很容易苏醒。无论如何，这段休整期需要动物做出许多牺牲，但它们通常都能熬过这一艰辛的过程。

高纬度地区的动物在进化的过程中，学会了许多应对寒冷季节的方法。成群结队的宽脚掌的驯鹿会在冬天不辞辛劳地从冰原驰骋几百千米甚至上千千米，来到丛林沼泽过冬。麝牛则无须忍受长途奔波之苦，因为它们可以用尖蹄掘开较薄的积雪觅食。由于没有树木遮挡，它们的身体会一直暴露在严寒中，所以只能依偎在一起取暖，并把牛犊护在中间。有些动物会改变自身的颜色，或是换上一层更厚的皮毛。马鹿会长出一身深棕色的厚长绒毛，狍子不仅会披上又厚又长的棕灰色冬装，下腹部还会出现雪色白斑。北极狐和雪兔靠白色皮毛在雪地里藏身，这也可以归为长期进化的结果。伶鼬在冬天会变得通体雪白，只剩尾尖留一抹黑色。它们修长的身型本不利于保暖御寒，却可以帮助它们在低温中捕食啮齿目动物。田鼠和旅鼠可以用锋利的爪子在积雪之下挖出行进的道路，积雪的保温效果也能让它们生活得更舒适。它们还会在田间地头准备足够的食物。不同的动物过冬的方式五花八门。田鼠会在初冬“减肥”，只摄入有限的食物，但它们皮毛极厚，可以轻松御寒。另一些生物则以囤积脂肪的方式储备热量和能量，土拨鼠、獾、仓鼠和松鸡就是采用这一策略的高手。土拨鼠会成群地聚在一个由泥土、粪便和青草堆成的睡坑里冬眠，时间可长达半年之久，数量可达到二十只。它们呼吸微弱，心跳缓慢，体温可以下降到2.6摄氏度。它们睡得可好？在冬天的这段苦修中，虽然身体的能量消耗只有清醒状态下的6%，但它们仍会减去三分之一的体重。如果冬天特别寒冷，许多土拨鼠都会因此丧命。雪可以让许多动植物生活下去。雪里的温度最多可比外界高20摄氏度。雷鸟会在雪地里打洞取暖，能量消耗只有室外的三分之一。它们只需偶尔走出洞穴，寻找花蕾、树枝和针叶作为食物。秋天，它们会吞进砾石，使其与一种特殊的菌群相互作用，到了冬天，这就能帮助它们处理这些难以消化的食物。脚掌和脚趾上的羽毛可以帮助它们在雪地里轻松行走。猫头鹰擅长在不利条件下捕猎，甚至有发现积雪之下的猎物的不俗本领。蝙蝠会钻进洞穴、岩缝和屋顶的阁楼里，仅维持最基本的机体活动：它们的体温下降，心跳变慢，呼吸大幅减弱，新陈代谢也会维持在最低水平。目前，人们还不清楚触发动物冬眠的原因，何况不同动物的冬眠机理也不尽相同。某些血液成分、食物缺乏、气温下降和生物钟都可能让动物进入冬眠。

有些生物虽注定与冰雪为伍，却依然难免被冰雪所伤：生活在南极、身体呈淡灰色的韦德尔氏海豹冬季大部分时间会待在冰下。虽然有着卓越的潜水能力，可以在水底停留长达一个小时之久，但它们还是要用尖利的牙齿在深达两米的冰层中凿出管状的呼吸通道。由于双眼在黑暗的冰层中看不到任何东西，它们只得靠触须感知细微的水流，借此判断方向。反复凿咬冰层会磨损它们的牙齿，大约十年后就无法使用了。如果凿不开冰层，它们就会因此死亡。

帝企鹅主要生活在冰天雪地的南极洲。遍布全身的长羽毛形成了一道水泼不入、风吹不进的屏障，可以帮助它们抵御极寒，就连落在上面的雪花都不会融化。借助这种方式，它们可以最大限度地减少身体的热量损失。令人惊讶的是，企鹅竟然是在冬天产蛋（每胎只有一个），然后雄帝企鹅会把蛋放在双足之间并用腹部的皱皮盖住，以此孵化小企鹅。当暴风雪来临时，许多只企鹅会紧紧靠在一起，数量可高达六千只。这是一种动态的取暖方式：外侧的企鹅不断向内侧靠拢，空出的位置由身旁的企鹅顶上。这样，所有的企鹅都只需在严寒中暴露一小会儿。

蜜蜂也有着类似的生存策略。每年十一月至次年二月，它们会聚成球状的蜂团，将蜂后围在中间。它们抖动身上细微的肌肉，以此生热取暖。处在较暖处的蜜蜂，会定期和外层的蜜蜂交换位置。蜂团内部的温度可以达到约10摄氏度。它们靠食用夏季收集的花蜜过活，或享用养蜂人为它们准备的替代饲料。当外界气温高于10摄氏度时，它们会暂时离开蜂房，外出排便，以免将蜂房弄脏。当蜂群“外出方便”时，人们最好不要把衣物放到室外晾晒。当然，如果冬天过于寒冷，这对蜂群来说就是真正的挑战了。一些蜂种具有出色的辨别方向的能力，这能助它们随季节迁徙。以冰蚤为代表的昆虫体内含有某种抗冻物质，可以助它们度过寒冷，其他的昆虫则不需要，它们会选择慷慨赴死。要是走运的话，它们或许可以像传说中的冬蝇那样一直待在室内。冬蝇是幸运的象征。它们不会被人追杀，因为人们认为伤害它们是一项大忌。有时候，幸存的冬蝇甚至能趁机繁衍壮大。

为防止体液凝固，黄翅蝶会分泌甘油：它最低可以承受零下20摄氏度的温度。北美树蛙的过冬方式最为令人着迷：就算三分之二的身体部位都在严寒中被冻成了冰块，心跳、血流和呼吸也完全停止，它们却并不会死亡。因为它们的身体会用葡萄糖和尿素合成一种抗冻物质，以免被完全冻僵。有时，当它们蜷缩在一片薄薄的树叶下，血糖水平可达到平时的250倍。当温度回到0摄氏度以上时，它们的心脏和肺又会像什么都没发生过那样恢复工作。许多水生动物会潜入水底躲避霜冻。它们必须躲到至少1米深的水下，因为在极寒时，冰层可厚达80厘米。冬天是鲑鱼产卵的季节。它们会来到淡水江河上游，在平滑的砾石河底掠过，靠挤压促进排卵。在其他时候，它们生活在深水区。有些动物即便全身冻僵也能存活。蚂蟥可以在冻僵状态下坚持长达48小时，甲虫也可以坚持6个小时。鸭子、天鹅等水生鸟类通常不会冒险从浮冰上游过，因为一旦温度降到0摄氏度以下，它们的蹼就会被冻住，无法从冰上出来。尽管如此，它们有时仍会遇险，需要出动消防救援。

到了冬天，只有少数鸟类还会出现在人们的视野中，乌鸦在空中发出沙哑的叫声，可能也会看到鸽子的身影，但由于天气太冷，它们也不再在天上飞翔了。鸟儿们会竖起羽毛，这样可以起到御寒的作用。一些水禽不会“挪窝”，另一些则会加入南飞的队伍，比如与苍头燕雀十分相似的山雀，但它们飞往南方只是为了更好地觅食，而不是像许多人以为的那样是为了逃避寒冷。体重不到10克的鹪鹩是真正的生命奇迹：在十分寒冷的情况下，它们的体温仍能维持在38摄氏度左右。到了晚上，它们会钻回温暖的地穴睡觉。虽然平时独来独往，但为了御寒，20只鹪鹩也可以挤在一起，保持脑袋朝里、尾巴朝外的姿势。它们被称为“雪中国王”，这真是实至名归，因为它们在冬天依然能放声歌唱。《博物漫游小手册》（Kleinen naturkundlichen Wanderbuch）一书曾这样描述它们：

在极地生活的鸟类的体温可与外界相差80摄氏度。我们已经知道不同动物的抗冻本领不同，但即便是同类动物之间也有差异。例如，不同养殖地区的鸡对低温的敏感度也不同。它们最早出现在东南亚地区，随着越来越多的人饲养，它们也开始适应寒冷地带的气候。它们的体温介于38摄氏度至44摄氏度之间，这为其提供了不小的帮助。20世纪60年代的一些科学研究表明，特定种类的鸡可承受零下50摄氏度的低温，且它们的体温不会像想象中那样剧烈下降，但这一结论尚存争议。与之相反，翠鸟无法适应寒冷的地方，因为它们靠啄食水生昆虫和鱼类为生，而这些生物在冬天十分罕见，有的会被冻进冰块里，无法供翠鸟食用。尽管如此，西欧和中欧的翠鸟还是常年“不挪窝”，只有东欧和俄罗斯的翠鸟会飞到更温暖的地方过冬。翠鸟在德语中又叫“冰鸟”，或许是因为它们那蓝色的羽毛让人联想到了冰川。人类仿照雷鸟在冬天竖起羽毛御寒的方法制成了理想的冬装，可抵御零下20摄氏度的低温。衣服的衬里用鸭绒填充后再充入空气，就是最好的保暖材料。

贝恩德·海因里希的《冬日的世界》（Winter World）一书提到了许多令人惊奇的生物，生活在北美洲北部的白靴兔就是其中之一。到了冬天，它们的毛发会从褐色变成白色——但并非所有地区的白靴兔都是如此——它们的生存策略与雪的特质紧密相关。由于有着和身体看似不相称的巨爪，它们可以轻松自如地在蓬松的雪面上活动，从而食用乔木和灌木的嫩枝。但正如海因里希所说的那样，这种在雪上自由穿梭的本领有利有弊，因为它们也成了狐狸、猞猁、鼬鼠、猫头鹰、苍鹰和猎鹰等动物的猎物。不过，它们的幼崽在很小的时候就能出窝行动，且繁衍较快，所以其数量一直很稳定。

以上这些例子说明了动植物的生活在冬天发生的变化，但我们还应看到，过去几十年间，其他方面也发生了一些巨大的变化。北纬地区的升温幅度远超全球平均水平。现在，恐怕没有人再觉得这与二氧化碳及其他气体的工业排放无关了。气候变得越来越难以捉摸：原本极少下雪的地区会突然在出人意料的时间下暴雪。从全球范围来看，雪季有所缩短，因为气温升高，降雨量也有所增加。积雪提前融化的现象最早可追溯到20世纪20年代，但是在20世纪70年代之后才进一步加速。现在，北部地区积雪覆盖的时间平均减少了三至四周。我们可以用所谓的冰雪反照率反馈机制来解释，这涉及全球热量平衡原理：积雪可以让阳光进行漫反射，如果积雪变少，地表就会吸收更多的日照，从而导致地球表面及其上方空气的温度上升几度。在北冰洋地区，越来越多的夏冰开始融化，这也导致气候变化进一步加速。讽刺的是，就在不到五十年前，气候研究者还认为一个新的冰期即将到来。他们认真地提出了两项建议：一是给地球两极覆上深色塑料膜，以减少阳光的反射；二是有意识地增加二氧化碳排放，以增强温室效应。

气温上升和频繁的冷热交替对动植物产生了深远的影响。许多地区的植物分布出现了变化。赤杨、柳树和圆叶桦的分布逐渐向北极靠拢，这就减弱了反照率效应，因为较高的树木会阻碍光线的反射，这又会引起另一些植物、动物和病原体的迁移。一项科学研究——数据收集自欧洲和美国——表明，桦树的分布线平均每十年向前推进17千米，垂直方向的高度则平均提升了10米。以适应力强著称的赤狐开始越来越多地出现在北方，这使得它们与同样以捕食啮齿动物为生的北极狐产生了竞争关系，它们甚至会捕杀后者的幼崽。在斯堪的纳维亚半岛的某些区域，北极狐濒临灭绝。如果随着冰川的融化，原本和大陆相连的北极地区成为孤岛，北极狐或许可以摆脱这一威胁。有些动物更适应温暖的气候，另一些适应起来则较为困难。如果积雪变少，相应地区的保温性就会变弱。冬眠的动物会更容易被吵醒，另一些动物则更容易被狩猎者发现。对于那些靠积雪抵御严寒的植物来说，这也不利于它们生存。气候变暖使得人们可以在寒冷的地区种植经济作物，所以格陵兰人重新开始养羊，阿尔卑斯山谷也种上了黑麦。在阿尔卑斯山，粒雪未见无疑不是一件好事。但积雪究竟在什么时候融化最合适，也因区域和所种植的作物而异。如果经常化冻，出现暴风雪的可能性就会增大。当雨落在冰层之上，冰层的结构就会改变：它会变得又厚又坚固，这将加大田鼠和旅鼠活动的难度。驯鹿和麝牛吃不到冰层下的植物，雷鸟也无法畅通无阻地回到自己的窝。研究者发现，冬天气候的剧烈变化还会影响冷血动物和昆虫的繁殖节奏。

但并不是所有的消息都指向冬天气候变暖这一结论。世界各地的冬日气候是复杂的，甚至是自相矛盾的。虽然中欧的确有冬季变暖的趋势，但其他一些地方却总能出现反常气候。2008年底，阿富汗迎来了有史以来最冷的冬天；中亚的塔克拉玛干沙漠首次全境下雪，积雪深度达到了4厘米；中国中部和南部迎来了五百年一遇的暴风雪；降雪和低温天气在北京和首尔出现的频繁程度也创下了几十年之最；2010年12月，伦敦迎来了百年来最冷的冬季，这也是有纪录以来最冷的冬天之一；近些年，圣彼得堡每年12月的降雪量都在不断刷新1881年以来的纪录；2015年被称为有史以来最热的一年，可澳大利亚东海岸却迎来了几十年不遇的强降雪天气，原本很少见的白雪造成了电力中断，使得许多道路一度无法通行，人们甚至看到袋鼠在白雪皑皑的葡萄种植园里上蹿下跳。

近几年来，美国东北部一直饱受暴风雪和严寒的困扰，冷空气的侵袭总是来得格外早，让冬天变得异常寒冷。交通经常陷入瘫痪，数以千计的航班因暴雪被取消。尼亚加拉瀑布都被冻住了，展现给世人的是一幅震撼的冰雪景观。在北美大陆的另一端，气候变化也并未停歇：加利福尼亚州迎来了有史以来最热的冬天；内华达山脉的积雪深度创下了近五百年来的最低纪录，种种迹象表明，这一现象仍将持续。而在2013年12月至2014年2月，美国中西部地区迎来的冬天是1895年以来最为寒冷的冬天之一：威斯康星州、密歇根州、明尼苏达州、爱荷华州、印第安纳州、伊利诺伊州和密苏里州的平均气温都位列各州最低气温的前十名，芝加哥州更是迎来了最冷的冬季。此外，还有十七个联邦州的气温低于平均水平。

冬天的气候变化不只和日照强度减弱有关，还和高空的空气流动有一定关系。在专家谈论“北极风暴”的时候，欧洲上方的亚热带暖流迟迟不散。大家一致猜测，北半球的一系列极端天气——比如加利福尼亚州的长期干旱——可能与此有关，当然，这些极端天气或许还和喷射气流存在一定关联：它将暖空气带往北方，将冷空气送向南方；众所周知，这使美国到欧洲的去程跨洋飞行比返程更快，还使低气压控制了大片区域的天气状况，从而让冬天受到了“排挤”。但到目前为止，还没有令人信服的深入研究。