Sistema climático
Llega más energía a los trópicos que a las regiones polares y la consiguiente diferencia de temperatura impulsa la circulación global de la atmósfera y los océanos. El aire sube cuando se calienta, fluye hacia los polos y vuelve a bajar cuando se enfría, volviendo al ecuador. Debido a la conservación del momento angular, la rotación de la Tierra desvía el aire hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur, formando así células atmosféricas distintas. Los monzones, cambios estacionales en el viento y las precipitaciones que ocurren principalmente en los trópicos, se forman debido al hecho de que las masas de tierra se calientan más fácilmente que el océano. La diferencia de temperatura induce una diferencia de presión entre la tierra y el océano, impulsando un viento constante.
Thaumasia (cuadrángulo)
El manto rico en hielo puede ser el resultado de cambios climáticos. Los cambios en la órbita y la inclinación de Marte provocan cambios significativos en la distribución del hielo de agua desde las regiones polares hasta latitudes equivalentes a Texas. Durante ciertos períodos climáticos, el vapor de agua sale del hielo polar y entra a la atmósfera. El agua regresa al suelo en latitudes más bajas como depósitos de escarcha o nieve mezclados generosamente con polvo. La atmósfera de Marte contiene una gran cantidad de partículas finas de polvo. El vapor de agua se condensará sobre las partículas y luego caerá al suelo debido al peso adicional del recubrimiento de agua. Cuando Marte se encuentra en su mayor inclinación u oblicuidad, se podrían quitar hasta 2 cm de hielo de la capa de hielo de verano y depositarse en latitudes medias. Este movimiento de agua podría durar varios miles de años y crear una capa de nieve de hasta unos 10 metros de espesor. Cuando el hielo en la parte superior de la capa de manto vuelve a la atmósfera, deja polvo, que aísla el hielo restante. Las mediciones de altitudes y pendientes de barrancos apoyan la idea de que los mantos de nieve o los glaciares están asociados con barrancos. Las pendientes más pronunciadas tienen más sombra, lo que preservaría la nieve.