北冰洋（Arctic Ocean）是世界上面積最小、平均水深最淺且平均溫度最低的海洋，同時是世界大洋中跨經度最廣的大洋，也是世界上唯一無人定居的大洋，位于北極地區、66°34′N（北極圈：Arctic Circle）以北；四周被歐亞大陸和北美大陸環繞，與太平洋、大西洋相連。北冰洋面積1475萬平方千米，占世界海洋總面積的4.1%，海水容積1807萬立方千米，平均水深1200米、最大水深5527米（位于利特克海溝），海岸線長45390千米。
北半球勞亞古陸的破裂和解體（距今1~2億年），以及亞歐板塊和北美板塊的洋底擴張運動逐漸形成北冰洋。北冰洋屬于極地氣候，具有持續寒冷和相對較小的年溫度變化特征，4月至9月為夏季處于極晝、10月至次年3月為冬季處于極夜；北冰洋海冰隨季節變化，在冬季生長、夏季融化，冬季覆蓋海洋總面積的73％，約有1000~1100萬平方千米，夏季覆蓋53％，約有750~800萬平方千米，并且海冰總量呈逐年減小趨勢；北冰洋北極中心區降水高頻期在暖季、大西洋區降水高頻期則在冷季。北冰洋大型海藻叢中的端足目小甲殼亞門生物，以及翼足目軟體動物門支撐起北冰洋的生態系統；北冰洋魚類大約為250種，其中邊緣海域的種類為106科633種，主要包括鯡[fēi]魚、鱈魚和毛鱗魚等，此外還有豐富的煤炭、石油、天然氣和一些金屬礦產等資源。
16~17世紀歐洲探險者初次發現北冰洋，之后的俄羅斯探險家成為首次進入北冰洋的歐洲人；1893～1896年，弗里德持喬夫·南森（挪威語：Fridtjof Wedel·Jarlsberg Nansen）率領前進號船首次穿越了北冰洋。1993年，美國海軍和地方科研人員首次利用核潛艇進行北冰洋科學考察。2012年和2017年，中國第五次、第八次北極科學考察隊乘坐雪龍號前往北冰洋考察，并取得重要成果。2015年07月22日，美國聯邦政府最終批準殼牌在美國北冰洋海域的油氣勘探計劃。
發現及命名
16~17世紀，歐洲探險者向北航行時，發現北方海域四周全是海冰、冰山，初次發現北冰洋；之后的俄羅斯（俄語：Российская Федерация）探險家沿著西伯利亞地區海岸航行，成為首批進入北冰洋的歐洲人；1893～1896年，弗里喬夫·南森率領前進號船首次穿越了北冰洋。
北冰洋的英文名稱Arctic源于希臘語，意為：正對大熊座的海洋。1650年，荷蘭探險家威廉·巴倫支（荷蘭名：Willem Barents）首先把它劃為獨立的海洋，稱之為“極北的海洋”或“寒冷的海洋”；1845年，倫敦地理學會正式命名為“Arctic Ocean”，原意為“正對著大熊星座的大洋”或簡化為“大熊星座洋”；中國清朝的學者將“Arctic Ocean”譯為“北冰洋”，既表明了這片海洋的方位位置，又提示了它典型的被冰雪覆蓋的特征；1935年6月27日，前蘇聯政府將其定名為“Severnyy Ledovityy Okean”，與中文的北冰洋同義。
位置境域
北冰洋大致以北極圈（66°34′N）為中心，位于地球最北端、北極地區，是世界大洋中跨經度最廣的大洋，也是世界上唯一無人定居的大洋。四周被歐亞大陸和北美大陸環繞、近于封閉，通過狹窄的白令海峽與太平洋（Pacific Ocean）相連，通過挪威海（挪威語：Norskehavet）、格陵蘭海（Greenland Sea）、巴芬灣（Baffin Bay）——史密斯海峽（Smith Sound）和加拿大帕里群島（Parry Islands）間各海峽與大西洋（Atlantic Ocean）相連。
北冰洋是世界四大洋中面積最小、平均水深最淺的海洋，其北極圈內水域面積加上哈德孫灣（Hudson Bay）以及戴維斯海峽（Davis Strait）、挪威海超出北極圈的部分，總面積1475萬平方千米（2023年數據），約占世界海洋總面積的4.1%；平均水深約1225米，最大深度5527米。北冰洋大陸架面積寬廣，海岸線長45390千米，海水容積約1807萬立方千米。
北冰洋與俄羅斯、挪威、冰島、丹麥、加拿大和美國6個國家接壤。其中俄羅斯沿北冰洋和北極圈以北地區的海岸線綿延24140千米，從西部的巴倫支海（Barents sea）到俄羅斯與挪威邊界，東到白令海和遠東的鄂霍次克海，約占北冰洋沿岸海岸線總長度的53%。
歷史變遷
北半球勞亞古陸的破裂和解體（距今1~2億年），以及亞歐板塊（Eurasian Plate）和北美板塊（North American Plate）的洋底擴張運動逐漸形成北冰洋。北冰洋總體上其演化大致可以分為三個主要階段：晚侏羅世（late Jurassic）~早白堊世（Early Cretaceous）、晚白堊世（Late Cretaceous）~新生代早期（Early Cenozoic）、新生代（Cenozoic）。
第一階段，晚侏羅世~早白堊世：加拿大海盆（Canada Basin）地的擴張中心形成、演化與消亡。加拿大海盆的擴張從歐特里夫期持續到阿爾布期和賽諾曼期，成為美亞海盆（Amerasia Basin）的一部分；海盆洋殼形成的主要的擴張階段持續近50百萬年，從140~135百萬年至95~80百萬年前。第二階段，拉布拉多犬——巴芬——馬卡羅夫擴張中心的形成與演化。中白堊世之后，北冰洋地區太平洋構造域的影響基本結束，取而代之的是大西洋構造域的作用；在格陵蘭西側形成擴張中心，包括拉布拉多海盆、巴芬盆地和馬卡羅夫盆地三個分支。第三階段，中洋脊的形成和演化，導致歐亞海盆（Eurasian Basin）形成。古新世開始，大西洋沿格陵蘭的另一側，在格陵蘭——巴倫支陸緣之間開始擴張，與拉布拉多——巴芬——馬卡羅夫系統大致平行；同時北冰洋南森海嶺開始形成，兩側為南森海盆（Nansen Basin）和阿蒙森海盆（Amundsen Basin）。
海嶺演化
羅蒙諾索夫海嶺（Lomonosov Ridge）、南森海嶺（Nansen Ridge）和門捷列夫海嶺（Mendeleyev Ridge）統稱為北冰洋中央隆起，羅蒙諾索夫海嶺被認為是56百萬年前從威廉·巴倫支陸架裂離的大陸條帶。晚侏羅世（145百萬年前），隨著泛大陸的裂解，門捷列夫海嶺開始在加拿大陸緣分離，早白堊世（120百萬年前）美亞海盆已完全張開，因楚科奇高地與俄羅斯北部大陸邊緣碰撞而停止擴張，形成現代的門捷列夫海嶺。
歐亞海盆演化
歐亞海盆磁條帶清晰，對海盆構造和演化歷史認識爭議最小，其擴張可能始于白堊紀和第三紀之交（54百萬年前），但研究人員對磁條帶進行更詳細的研究后認為海盆大致于58百萬年開始擴張；歐亞海盆擴張速率的特征沿Gakkel海嶺方向基本保持一致，在早始新世一中始新世（約53至44百萬年前）海盆打開初始階段總擴張速率相對較大?；之后，到漸新世至早中新世，擴張速率急速下降；從20百萬年前至2010年，擴張速率略有增加。
美亞海盆演化
美亞海盆的形成有四種學說：第一種認為美亞海盆張開是阿拉斯加州轉離加拿大北極邊緣的結果；第二種觀點是阿拉斯加沿加拿大北極邊緣剪切導致美亞海盆的擴張；第三種認為美亞海盆洋殼是多個微板塊運動的結果；第四種觀點認為美亞海盆的洋殼原為太平洋的一部分，后被捕獲至北冰洋。加拿大海盆可能是北冰洋最早形成的海盆，可能是從140~135百萬年至95~80百萬年隨新西伯利亞-楚科奇-阿拉斯加微板塊旋轉裂離加拿大北部陸緣形成。
水文特征
海洋水
洋流
在北冰洋表層環流中起主要作用的是兩支洋流：一支是大西洋洋流的支流——西斯匹次卑爾根洋流（West Spitsbergen Current），另一支洋流為：穿極漂流（Trans-Polar Drift）它們共同控制了北冰洋的海洋水文基本特征；還有一支淡水環流——波弗特環流（Beaufort Gyre）。
大西洋支流
大西洋水（Atlantic Water）對于北冰洋的熱量平衡起著特殊作用，一部分向北以西斯匹茨卑爾根洋流的形式穿過弗拉姆海峽（Fram Strait）進入北冰洋；另一部分沿挪威沿岸流向東流過巴倫支海進入北冰洋；兩支洋流在喀拉海北部相遇混合后以一個狹窄的邊界流形式沿北冰洋歐亞海盆邊緣逆時針進入北冰洋內部，年平均流速為1~5厘米每秒，在北冰洋內部分布在中層150~1000米的深度。
兩支洋流在弗拉姆海峽內溫度為5℃左右，斯瓦爾巴群島（Svalbard Archipelago）附近為2.5~3.0℃，法蘭士約瑟夫地群島北部為2.0~2.5℃，拉普捷夫海西側陸坡1.5℃，新西伯利亞群島北部約為1℃，最終沿著羅蒙諾索夫海脊向北輸運的大西洋水溫度為0.8℃，進入加拿大海盆內的大西洋水核心溫度為0.5℃。
穿極漂流
穿極漂流經過楚科奇海、北極點（North Pole）后從格陵蘭海流出，最后注入大西洋；當穿極漂流從北冰洋向南通過弗拉姆海峽、格陵蘭島東海岸時，向北大西洋輸送海冰，其在弗拉姆海峽速度為平均每天10~15千米，海水表面的海冰速度為平均每天4~5千米。
波弗特環流
融化的冰雪、河流和雨水在北冰洋聚集形成一個巨大的淡水環流——波弗特環流（Beaufort Gyre），其通過在海洋表面附近儲存淡水來保持極地環境的平衡，并緩慢地將這些淡水釋放到大西洋中。1990年代~2020年，波弗特環流已積累了8000立方千米的淡水，并在西風控制下以順時針運動，西風增大了環流的速度和范圍；這些淡水還有助于保護北冰洋海冰免于融化，進而有助于調節地球的氣候。
波弗特環流不僅是一個淡水環流，還與穿極漂流一起決定北冰洋現代海冰運動的風驅漂流，分別控制美亞海盆和歐亞海盆的陸源碎屑沉積；波弗特環流的強弱變化，導致北冰洋海冰運動軌跡和滯留時間并不嚴格遵守“冰期~間冰期”循環。
水團
北冰洋表層平均鹽度小于3.5%、大洋中心最高鹽度3.5%。北冰洋表面溫度恒定，接近海水的冰點，由于北冰洋由鹽水組成，因此洋面凍結之前溫度必須達到-1.8°C；北冰洋海冰形成的浮冰山與來自格陵蘭等島嶼的冰川及冰架形成的冰山一起，隨海流漂入大西洋或阿拉斯加外海，個別冰山可向南漂移到北緯40°。北冰洋處于相對封閉的狀態，其水流系統獨特而復雜，溫鹽條件以及海冰的形成和運動過程是北冰洋環流和水團形成的關鍵驅動力。
現代北冰洋的顯著特點之一是海水的分層結構，主要分為四大水團：極地表層水（PSW，水深0～50m，水溫?2～0°C，鹽度32～34psu），大西洋水（AW，水深200～1000m，水溫≥0°C，鹽度34.3～34.8psu），北冰洋中層水（AIW，水溫?0.5～0°C，鹽度34.6～34.8psu），以及北冰洋深層水（AODW）。其中AODW?分為加拿大海盆深層水（CBDW，水深＞1500m，水溫?0.5～?0.3°C，鹽度34.95psu）和歐亞海盆深層水（EBDW，水深＞2000m，水溫?1.0～?0.6°C，鹽度34.94psu）。
海冰
距今1300萬年前，北冰洋開始出現大范圍海冰，表面的絕大部分終年被海冰覆蓋，海冰平均厚3米。北冰洋海冰按其形成方式可分為當年冰和多年冰兩類，由于洋流的運動，北冰洋表面的海冰總在不停地漂移、裂解與融化。海冰面積變化季節性規律明顯、海冰覆蓋面積呈整體減小趨勢。
北冰洋海冰覆蓋范圍最大時，冰封北冰洋的絕大部分海域，從白令海一直延伸到格陵蘭海附近，只有格陵蘭島東側、斯瓦爾巴群島南側和北歐北岸，由于受大西洋暖流的影響，海水并未凍結；每年9月海冰覆蓋范圍最小，海冰邊緣線僅在加拿大北極群島與大陸連接。
北冰洋海冰按其形成方式可分為當年冰和多年冰兩類：9月北冰洋海冰為多年冰，3~9月期間融化的海冰為當年冰。當年冰主要分布在歐亞、北美大陸北岸各海域，海冰厚度在0~1.8米之間，冬季時高緯海區的海冰厚度2.5米，夏季則大部分消融，有些未融化的當年冰則會轉化為多年冰。北冰洋的多年冰主要分布于北冰洋深水區、東西伯利亞海和加拿大北極群島附近陸架區，總面積約350~490萬平方千米，約占海冰最大覆蓋范圍的28％，其厚度大于季節性形成的海冰，在多年冰覆蓋區域厚度3~4米，有些冰脊20米厚。
冰蓋
北冰洋冰蓋厚度分布不均勻，整體上表現出北極點中心冰蓋較厚、向周緣逐漸減薄特征。在部分區域，如靠近格陵蘭島和加拿大北部的地區，冰蓋厚度達到最大，最厚冰蓋5米。其中格陵蘭冰蓋是世界第二大冰蓋，若格陵蘭冰蓋全部融化，將會導致全球海平面上升7.4米。格陵蘭冰蓋在不斷消融，聯合國政府間氣候變化專門委員會科學家2012年指出，格陵蘭冰蓋由20世紀90年代每年消失340億噸，截至2012年已經升至2150億噸。
水量
北冰洋海冰面積變化季節性規律明顯，冬季生長、夏季融化。冬季覆蓋海洋總面積的73％，約有1000~1100萬平方千米，夏季覆蓋53％，約有750~800萬平方千米；中央北冰洋的海冰已持續存在300萬年，屬永久性海冰。北冰洋1~3月海冰面積最大，7~9月海冰面積最小，春季為融冰過渡期，秋季為結冰過渡期，夏季海冰面積減小量明顯大于冬季海冰面積減小量。
北冰洋海冰覆蓋面積呈整體減小趨勢，1979~2002年期間，北冰洋每10年海冰覆蓋范圍減少量為36±5萬平方千米；近40年來（2021年數據），北冰洋海冰總量呈逐年減小趨勢，且每10年的減少量在3%~4%之間。2012年9月16日，海冰覆蓋面積達到有觀測以來的歷史最低值337萬平方千米，次低值是2020年9月15日的374萬平方千米。北冰洋海冰厚度的變化總體上和海冰面積呈正相關，在海冰面積逐年減小的同時海冰厚度也在降低，結冰期海冰厚度增加量下降明顯，融冰期海冰減小量有輕微增加。
河流
北冰洋的海水只占全球的1.0%，但擁有占全球徑流量11%的河水輸入，每年從亞歐大陸和北美大陸進入北冰洋的入海徑流（淡水輸入）約為3300立方千米，是北冰洋降水和蒸發之差的兩倍以上，是迄今為止（2021年數據）北冰洋最大的淡水來源，大于北極海洋凈降水或低鹽海水的各種入流，河流總集水面積為2200萬平方千米，約為北冰洋面積的1.5倍。
北冰洋水系的河流總體流向都是自南向北注入北冰洋的，注入北冰洋的河流主要包括亞歐大陸的鄂畢河（俄語：Обь，英文：Ob River）、葉尼塞河（俄語：Енисе?й，英文：Yenisei）、勒拿河（俄語：Лена，英文：Lena River）、伯朝拉河（俄語：Печора）和科雷馬河（Kolyma River）等，以及北美洲北部加拿大和美國阿拉斯加州的許多河流。葉尼塞河、勒拿河、鄂畢河和麥肯齊河四條河流占注入北冰洋河流總流量的68%。
主要河流
勒拿河
勒拿河位于俄羅斯西伯利亞地區、葉尼塞河流域以東，經緯度范圍為：53°N~73°N、105°E~130°E；長度4400千米，流域總面積249萬平方千米，其發源于貝加爾湖山脈，向北流向勒拿河三角洲，然后流入北冰洋的拉普捷夫海。勒拿河全年冰凍期較長，河水以冰雪融水補給為主，春夏多洪水，冬季水位最低。勒拿河流域每年有524立方千米的淡水流入北冰洋，占流入北冰洋總水量的15%。
鄂畢河
鄂畢河位于俄羅斯西伯利亞西部，發源于阿爾泰共和國山的比亞河和卡通河，在阿爾泰邊疆區的比斯克西南匯流形成鄂畢河，注入北冰洋的喀拉海；以發源于中國的額爾齊斯河作為鄂畢河的源頭，長5410千米；流域面積300萬平方千米；鄂畢河從巴爾瑙爾以南開始，結冰期為每年11月初到次年4月末，而距離河口160千米的薩列哈爾德以下，結冰期為每年10月底到次年6月；河水主要靠春季融雪度為補給，其次為夏季融冰和降雨，春、夏季洪水期提供了全年絕大部分徑流量。
葉尼塞河
葉尼塞河位于俄羅斯西西伯利亞平原以東、中西伯利亞高原以西；總長度5539千米，流域面積200多萬平方千米；葉尼塞河有大、小葉尼塞河兩個源頭，小葉尼塞河發源于蒙古北部，大葉尼塞河發源于俄羅斯與蒙古邊界的俄羅斯一側，兩條河流匯合于圖瓦共和國首府克孜勒，以下河段則稱為葉尼塞河；向北注入北冰洋喀拉海的葉尼塞灣。葉尼塞河以冰雪融水補給為主，其次為夏秋降雨。上游湍急，多急流、洪水，周圍人口稀少；中下游因地形平坦，凍土廣布，多沼澤濕地；因跨越緯度較大，上、下游封凍和解凍期不同，春季常有凌訊。
科雷馬河
科雷馬河位于俄羅斯西伯利亞東北部，河長2600千米，流域面積644000平方千米，科雷馬河自孫達爾——哈亞塔山向北流入北冰洋東西伯利亞海；蘊藏的水能資源為400億千瓦時；科雷馬河平均流量3900立方米每秒，河流每年6月初冰面融化，10月初凍結。
地理特征
氣候
北冰洋屬于極地氣候（包括凍原氣候和冰原氣候），年均日照量最小，氣候嚴寒，擁有極晝和極夜現象，具有持續的寒冷和相對較窄的年溫度變化范圍的特征。北冰洋4月至9月為夏季處于極晝，溫度升至0°C以上，旋風頻繁、伴有雨雪、多平流霧；冬季10月至次年3月處于極夜，會產生極光，具有頻繁的低溫反轉和穩定的天氣條件。
氣溫
北冰洋中北極點的年平均氣溫為-23°C，在北冰洋極點附近漂流站上測到的最低氣溫是-59℃，1月份的平均氣溫介于-20℃至-40℃，最暖月8月的平均氣溫-8℃。北冰洋按照云量、降水頻率分布和溫度，其氣候區可以分為大西洋區和北極中心區，以及冷季（11月至次年4月）和暖季（6月至9月）。
降水
在北極中心區，降水高頻期和多云期在暖季，7月份液態降水占年降水量50%，年平均降水量為75-200毫米；大西洋區，降水高頻期和中、高量降水高頻期都在冷季，全年云量比較恒定，各個月份都有液態降水，6月至9月占年降水量80%以上（1999年數據）。
氣壓
北冰洋高緯度海區主要受極地高壓控制，終年嚴寒、冷空氣聚集下沉；北緯?60°N附近的氣壓相對較低，極地東風在這里輻射上升。總體上北冰洋上氣壓一般維持在1010hPa左右，北極圈以北海區的氣壓能較長時間維持在1020hP（2011年數據）。北冰洋洋面盛行極地東風，每年12月到次年3月份，由于地球直射南半球，北極地區寒冷加劇，使得冷空氣活動劇烈造成冬季的極地東風最為猛烈。
海霧
北冰洋的海霧主要分為平流霧、輻射霧和蒸汽霧三大類。在北冰洋南部的開闊水域或海冰外緣帶經常出現平流霧，其特點是持續時間長、濃度大、范圍廣，對航海和航空影響較大，形成原因是暖濕空氣流經冷的洋面或冰面。73°N以北的北冰洋浮冰區生成的海霧大部分是蒸汽霧，在北冰洋浮冰區不穩定大氣層結狀態下生成，其特點是持續時間短、霧層薄、范圍小。北冰洋的輻射霧在較大的浮冰或固定冰蓋大氣層結狀態下輻射冷卻形成，其特點是持續時間長、日變化小。
地質
地質構造
北冰洋地質構造單元包括各個時期地質時期的褶皺帶、洋中脊、海嶺、海盆、地盾、地塊、地臺等。羅蒙諾索夫海嶺穿過北極點將北冰洋分為歐亞海盆和美亞海盆，南森海嶺將歐亞海盆進一步分為阿蒙森海盆和南森海盆，門捷列夫海嶺又將美亞海盆進一步細分為加拿大海盆和馬卡羅夫海盆；此外還有褶皺帶：楚科奇褶皺帶、新地島褶皺帶等；地臺：巴倫支海地臺等；地盾：格陵蘭地盾等。
北冰洋最大的子盆地是加拿大盆地，從波弗特大陸架延伸到門捷列夫海嶺，最小的子盆地是南森盆地。北冰洋造山帶包括北極克拉通、貝加爾造山帶、加里東造山帶、海西造山帶以及中白堊世造山帶。北冰洋張開之前，包括北冰洋在內的北極地區造山帶以北極克拉通為主，現代分布于巴倫支海、新地島、泰梅爾半島至楚科奇——阿拉斯加——布魯克斯地塊和加拿大北極群島北部。
貝加爾期造山帶形成于新元古代~寒武紀之際，分布于北極克拉通歐洲一側的南緣；中古生代的加里東造山帶呈窄環狀，分布于北極克拉通靠北美與格陵蘭一側邊緣；二疊紀——三疊紀時期的海西造山帶主要分布于新地島和泰梅爾半島。
地層巖石
北冰洋地層結構主要分為三個地質時期：中泥盆世（390百萬年前）、石炭世（350百萬年前）、晚二疊世（270百萬年前）；巖石以砂巖、泥巖、碳酸鹽巖為主。
中泥盆世古地理環境以隆起剝蝕區為主，沉積區主要是深海相和淺海相沉積，沉積巖巖性以泥巖為主，碳酸鹽巖以及變質碎屑巖和碳酸鹽巖的巖性組合次之；拉普捷夫海盆地巖性為砂巖、泥巖、碳酸鹽巖組成的混積巖，泰梅爾——北地群島褶皺帶部分為碳酸鹽巖沉積；東巴倫支海盆地東部、北喀拉海盆地為淺海相碎屑巖沉積；羅蒙諾索夫海嶺—帶為深海相的泥巖沉積；北楚科奇盆地、南楚科奇——霍普盆地為變質碎屑巖和碳酸鹽巖沉積。
石炭世隆起剝蝕區面積較泥盆紀減少了三分之一，沉積區以海相沉積為主，淺海區、沖積區面積有所增加，巖性以砂巖、泥巖、碳酸鹽巖組成的巖性組合為主，泥巖和碳酸鹽巖次之；泰梅爾——北地群島褶皺帶、拉普捷夫海盆地為砂巖、泥巖、碳酸鹽巖混積的淺海相；巴倫支海地臺為淺海相含煤巖系沉積、東巴倫支海盆地為淺海相碳酸鹽巖臺地；北楚科奇盆地、南楚科奇——霍普盆地為砂巖、泥巖、碳酸鹽巖混積的淺海相。
晚二疊世隆起剝蝕區面積達到最大，淺海區面積較早二疊世減少了一半，淺海區主要分布于勞亞大陸北緣，沉積巖巖性以砂巖、泥巖為主，碳酸鹽巖、爍巖、砂巖、泥巖、蒸發巖、碳酸鹽巖組合次之；拉普捷夫海盆地以砂泥巖沉積為主；北喀拉海盆地以礫巖、砂巖、泥巖組合為主的沖積相；格陵蘭板塊以隆起剝蝕區為主，僅板塊邊緣盆地發育沉積地層；羅蒙諾索夫海嶺為淺海相的砂巖、泥巖；北楚科奇盆地、斯沃德魯普盆地南部邊緣、東格陵蘭盆地以礫巖、砂巖、泥巖為主。
地形地貌
北冰洋洋面的絕大部分終年被海冰覆蓋，其島嶼眾多、總面積約為380萬平方千米，均屬大陸島、多分布在大陸架上，其海岸線蜿蜒曲折、類型眾多，有陡峭的巖岸、峽灣型海岸、磨蝕海岸、低平海岸、三角洲及潟湖型海岸等各種類型。北冰洋海底地貌突出特點是大陸架非常寬廣，另一特點是起伏不平，一系列海嶺、海盆、海槽和海溝交錯分布。
海嶺
北冰洋略呈橢圓形，洋底地形復雜且特殊，沿短軸方向相間排列著三條近乎平行的海嶺：南森海嶺、羅蒙諾索夫海嶺和門捷列夫海嶺。
南森海嶺
南森海嶺以挪威北極探險家、海洋學家和政治活動家弗里德持喬夫·南森命名，位于羅蒙諾索夫海嶺的一側，它起自勒拿河口，到格陵蘭島北側，與穿過冰島而來的北大西洋海嶺連接，長約2000千米，寬約200千米；南森海嶺上有許多裂巖，有平行于軸向延伸的磁異常條帶還有垂直于軸向的橫向斷裂帶，是全球洋中脊體系的組成部分。
門捷列夫海嶺
門捷列夫海嶺從亞洲一側的弗蘭格爾島（Wrangel Island）起，延伸到格陵蘭島一側的埃爾斯米爾島附近，長約1500千米，相對高度比羅蒙諾索夫海嶺小，坡度平緩。
羅蒙諾索夫海嶺
羅蒙諾言索夫海嶺，高峻而陡峭，它從新西伯利亞群島（New Siberian Islands）穿過北極點附近一直延伸到格陵蘭島北岸，全長1800千米，高出深海平原2500米以上，寬60~200千米，高出洋底3000米，嶺脊距海面約1000米。
海盆
北冰洋主要劃分為四個海盆，羅蒙諾索夫海嶺穿過北極點，將北冰洋分為歐亞海盆和美亞海盆，南森海嶺將歐亞海盆進一步分為阿蒙森海盆和南森海盆，門捷列夫海嶺又將美亞海盆進一步細分為加拿大海盆和馬卡羅夫海盆。環北冰洋地區盆地主要以被動陸緣為主，其次為前陸與克拉通盆地，被動陸緣盆地主要有：伏令盆地、東格陵蘭盆地、東巴倫支海臺地、楚科齊盆地及西巴倫支陸架，前陸盆地以阿拉斯加北坡盆地、斯維爾德魯普盆地為代表，克拉通盆地主要有東巴倫支海盆地、西格陵蘭盆地及亞馬爾盆地。
阿蒙森海盆
阿蒙森海盆形狀狹長，是北冰洋的主要海盆之一，也是世界上緯度最高的海盆，北極點就位于阿蒙森海盆與羅蒙諾索夫海脊的交界處；海盆上方對應的海面是常年冰封的海面，人類最北的居住點巴厄諾冰雪帳篷考察站（BarneoIceCamp），就建在阿蒙森海盆上方的冰面上。
加拿大海盆
加拿大海盆從波弗特大陸架延伸到門捷列夫海嶺，盆底從東向西傾斜；長約1500千米，寬1100千米是北冰洋面積最大的海盆，大部分海域水深為3000~3500米，最深為3879米，海盆底部大部分為平坦的加拿大深海平原，因沉積物覆蓋，沒有明顯擴張脊的地貌。
馬卡羅夫海盆
馬卡羅夫海盆，是以日俄戰爭中曾任俄國太平洋艦隊司令的海軍中將斯捷潘·馬卡洛夫（俄語：Степа?н О?сипович Мака?ров）的姓氏命名的。
海溝海槽
北冰洋的利特克海溝（Litek Trench），位于斯瓦爾巴群島以北，最大深度5449米；弗拉馬海溝（Frama Trench），位于利特克海溝的東北，最大深度5335米。
圣安娜海槽（St. Anna Trough）位于北冰洋喀拉海北部新地群島以北，長550千米，寬150~200千米，深度600米，是北冰洋內水動力最活躍的區域之一。
大陸架
北冰洋海底地貌突出特點是大陸架非常寬廣，北冰洋大陸架中的亞歐大陸北部大陸架較寬，多數在400-500千米，最寬處近1700千米（水深50-150米），阿拉斯加州以北大陸架較窄，僅20-30千米。這些大陸架大部分原為陸地的一部分，于第四紀冰期后下沉為淺海。
生物
植物
北冰洋地處高寒地帶，植物種類較少，主要包括浮冰上的小型植物、表層水中的微藻類、淺海區的巨藻和海草等。北冰洋中部生存著春夏季能夠進行光合作用的冰藻和浮游植物，大型海藻叢中隱藏的多種多樣的端足目小甲殼亞門生物，它們和翼足目軟體動物門支撐起了整個北冰洋生態系統。
動物
北冰洋的海洋魚類大約為250種，其中具有經濟價值或潛在商業價值的海洋魚類有鱈科魚類、鯡科魚類、鰈科魚類、三文魚類、鲇科魚類和香魚。鱈科魚類己成為北冰洋北極海域重要的魚類，具有極高的商業價值；香魚是北冰洋北極海域重要的餌料魚類；鮭魚是北冰洋北極海域最具經濟價值和營養價值的魚類。主要經濟物種有：大西洋鱈魚、格陵蘭大比目魚、圓吻突吻鱈等，但均未有長期大規模的捕撈作業。北冰洋北極海域的磷蝦和其他浮游生物特別豐富，使得北冰洋里有種類繁多的鯨目，如弓頭鯨（北極露脊鯨）、灰鯨、白鯨和一角鯨，后兩種鯨魚是北冰洋所特有的鯨魚種類。
北冰洋形成的海冰生物群落、冰緣水華維持了數量龐大的遷徙鳥類和哺乳動物；海冰為北極熊、海豹、海象、北極鱈以及眾多鳥類提供棲息和繁殖場所，同時也是馴鹿和麝牛的重要遷徙途徑。北冰洋哺乳動物包括：海象、環紋海豹、髯海豹、環斑海豹、遼東灣斑海豹、豎琴海豹、冠海豹、?弓頭鯨、白鯨、獨角鯨和北極熊等，而北冰洋中的海象和鯨魚瀕臨滅絕。其中，北極熊是北極的象征、北冰洋特有動物，共20個亞種群；北極熊為食肉動物，主食分布廣泛的環海豹，有至少70%的北極熊飲食要依靠海冰上生長的藻類；春季（3、4月）為北極熊的交配期、冬季（12月至次年1月）進行繁殖，且一般為雙胞胎。
微生物
北冰洋常見原生生物類群有：變形蟲超群、后鞭毛超群、陷攝蟲超群、不等鞭毛門、SAR超群、泛植物超群等。北冰洋中心海域的囊泡蟲、不等鞭毛類、根足蟲等組成原生生物群落，其結構和多樣性隨季節改變。夏季，桿狀藻屬（Bacillaria）、直鏈藻屬（Melosira）等較活躍，而異養型、混合營養型類群主要以孢囊等休眠形式存在；秋季，海水中既存在獨特類群，如鞭毛藻、纖毛蟲等，又存在各棲息地共有類群，如甲藻；冬季，阿米巴（拉丁學名：Proteus）超群中的混合營養類群是北極點附近海水原生生物群落的主要組分。
主要組成
北冰洋是一個近乎圓形的盆地，按自然地理特征劃分，斯匹次卑爾根群島（Spitsbergen archipelago）以南為北歐海域，斯瓦爾巴群島和阿拉斯加州（Alaska）、加拿大北極群島（Canadian Arctic archipelago）之間為北極海域；按水深以及成因劃分，分為邊緣海域和中央海域；以深度1500米的羅蒙諾索夫海嶺為界，北冰洋深水區位于大西洋一側的稱為歐亞海盆、太平洋一側稱為加拿大海盆。
北冰洋包括8個附屬海——格陵蘭海、挪威海、巴倫支海、喀拉海（Kara Sea）、拉普捷夫海（Laptev Sea）、東西伯利亞海（East Siberia Sea）、楚科奇海（Chukchi Sea）和波弗特海（Beaufort Sea）。
北冰洋還包括格陵蘭（格陵蘭語：Kalaallit Nunaat）、斯瓦爾巴群島（Svalbard Archipelago）、北極群島（Arctic Archipelago）、新地島（ Novaya Zemlya）、北地群島（severnaya zemlya）、新西伯利亞群島（ New Siberian Islands）及法蘭士約瑟夫地群島（Franz Josef Land Islands）等眾多島嶼。還有兩個大型海灣——巴芬灣和哈德孫灣，以及白令海峽（Bering Strait）、弗拉姆海峽和加拿大北極群島中的若干海峽。
主要島嶼
格陵蘭島
格陵蘭島位于加拿大東北方向，北冰洋和大西洋之間，全島面積約216萬平方千米，是世界第一大島。格陵蘭島大部分地區覆蓋著雪和冰川，其名稱來源于一個名叫埃里克·瑟瓦爾德森（Erik Thorvaldsson）的冰島殺人犯，他被流放到這座島上，并稱它為“格陵蘭島”（字面意為：綠色土地）。格陵蘭島近四分之一的人口居住在首府努克，格陵蘭島88%的人口是因紐特人或丹麥人以及因紐特人的混血兒，剩下的12%是以丹麥人為主的歐洲血統。1721年，格陵蘭島開始成為丹麥的殖民地；1953年，格陵蘭成為丹麥的一部分；2009年6月21日，格陵蘭島正式自治。
斯瓦爾巴群島
斯瓦爾巴群島位于挪威本土西北部，在挪威語中意為“寒冷海岸”，經緯度：74°~81°N、10°~35°E，由斯匹次卑爾根島、東北地區地島、埃季島、巴倫支島等組成，總面積約6.2萬平方千米。斯瓦爾巴群島上覆蓋著世界第三大的冰帽（次于南極洲和格陵蘭島），冬季、夏季各有100多天的極夜與極晝，群島上冰封雪飄、植被荒蕪，沒有適宜耕種的土地。斯瓦爾巴群島大部分地層屬于前寒武紀和全新世，地層褶皺和斷層使群島地形多山，最高點海拔為1712米，沿岸多峽灣。
1611年，荷、英的捕鯨船曾來此捕鯨，其后法國、丹麥、挪威、俄羅斯的捕鯨船亦相繼來到，狂捕濫殺使這里的鯨目幾乎滅絕。斯瓦爾巴群島儲藏著豐富的煤、磷灰石、鐵、石油和天然氣等，在1800年捕鯨業衰退后，這里主要從事煤礦開采，俄羅斯和挪威在這里采煤及輸出。1920年，英國、美國、丹麥、挪威及日本等18個國家在巴黎簽訂了《斯瓦爾巴條約》，中國北洋政府于1925年在條約上簽字；條約規定所有締約國的公民，都和挪威人一樣，可以自由進入該群島，在這里居住、旅游、打獵、經商、開展科學考察。
新地島
新地島地處俄羅斯北部的北極地區，介于喀拉海和巴倫支海之間，面積8.26萬平方千米，氣候寒冷，終年積雪。1954年，新地島核試驗場開始建設，次年，蘇聯生產制造的第一枚核魚雷在新地島成功發射爆炸；1961年10月30日，蘇聯5000萬噸TNT當量的超級氫彈——“沙皇炸彈”在新地島成功爆炸，導致亞歐大陸向南推移9毫米；整個美蘇冷戰期間，新地島核試驗場上共進行了130多次核試驗，是重要的核試驗場、美蘇核競賽的主戰場之一。
主要海域
格陵蘭海
格陵蘭海位于格陵蘭島以東，南部以揚馬延島（Jan Mayan）和格陵蘭島70.75°N海岸之間的連線為分界線與冰島海（Iceland Sea）相連，北部通過弗拉姆海峽與北冰洋相通，東部緊靠挪威海。格陵蘭海區淡水收支對全球大洋環流的穩定性有重要影響，其淡水主要部分來自北冰洋的海冰輸出，以及陸地冰川融化引起的徑流輸入。
巴倫支海
巴倫支海的名稱取自荷蘭航海探險家威廉·巴倫支（荷蘭語：Willem Barents）的名字，是北冰洋最大的邊緣海，面積約為140萬平方千米，大致等于北冰洋其它6個邊緣海面積總合，平均水深229米，最大水深600米；其南界為歐洲西北岸（自東向西依次為俄羅斯、科拉半島、芬蘭、斯堪的納維亞半島），北界為法蘭士·約瑟夫群島和斯匹茨卑爾根群島一線，東至新地島，西至熊島。巴倫支海94%的面積位于大陸架之上，大陸架寬1300多米，面積127萬平方千米；巴倫支海南部是北冰洋中唯一終年不凍的海域，全年均可通航，俄羅斯在北冰洋上唯一終年不凍的港口——摩爾曼斯克也位于此海域。
拉普捷夫海
拉普捷夫海，面積約67萬平方千米，近70%陸架水深小于20米，平均深度578m，最大深度3385米。海域西側為泰梅爾半島（Taymyr Peninsula）和北地群島、與喀拉海相鄰，東側與東西伯利亞海相連，北邊界從北極角（Arctic Cape）延伸到經緯坐標點：139°E，79°N。相比其它邊緣海，拉普捷夫海冬季冰間湖的頻繁生成與閉合，使海域的海冰總面積大小不斷發生變化，海域北緣附近存在狹長的開闊水區域，稱為環北極冰間水道（Circumpolar flaw leads）；夏季期間，每天有大量海冰由拉普捷夫海直接進入北冰洋中心區。
東西伯利亞海
東西伯利亞海位于70°~80°N，140°~180°E之間，西側與拉普捷夫海相連，東面與楚科奇海相望，北部是北冰洋深海平原，南部與俄羅斯西伯利亞大陸相接。迪吉爾卡河、科雷馬河、亞納河和勒拿河四條陸地徑流注入東西伯利亞海，但主要是因迪吉爾卡河和科雷馬河兩條河流，四條河流對該海域的海冰融化具有決定性作用。東西伯利亞海每年的11月初到次年的4月底，為海冰全面覆蓋時期；6月下旬開始海冰融化，9月中旬左右達到海冰覆蓋面積最小值，出現無冰海域的時間一般在7月底或8月初。
波弗特海
波弗特海位于北極區域，其北部為北極中央海域，南靠阿拉斯加州，東邊為北極群島，西鄰楚科奇海，具體范圍為65°~80°N，120°~160°Ｗ。該海域氣候嚴寒，海面以多年冰為主，夏季海冰的覆蓋范圍和厚度變化明顯，沿岸會出現狹窄的無冰海面；冬季海冰覆蓋范圍變化不明顯、海冰厚度變化明顯，除靠近阿拉斯加附近，波弗特海其他部分均有海冰覆蓋。
人類活動
居住人類
北冰洋范圍內的人類居住在其島嶼上，劃分為俄羅斯楚科奇民族自治區、丹麥格陵蘭、挪威斯瓦爾巴群島、冰島等行政區。由于環境惡劣，人口很少，根據2006年數據，楚科奇自治區50000人、格陵蘭56898人、斯瓦爾巴群島1721人、冰島307672人。其中，格陵蘭島多為因特紐人，約50000人，他們終年都在冰雪覆蓋的凍原上生活，在海里捕捉海豹、海象、鯨目，在陸地上獵捕馴鹿、鳥類；在河、湖里捕捉三文魚、鱒魚等，以原始的方式與大自然共生。
經濟開發
美國的北冰洋水域預計可產出270億桶原油和132萬億立方英尺天然氣，2015年7月22日，美國聯邦政府最終批準殼牌在美國北冰洋海域的油氣鉆探計劃，獲得在美國阿拉斯加州西北的楚科奇海勘探油氣資源的兩個鉆探許可證。但是在投入了超過25億美元資金奮力爭取在美國北極水域開采石油權之后，荷蘭皇家殼牌公司、康菲石油公司等多個能源公司，由于遭遇全球石油價格暴跌、開采成本巨大，于2016年5月1日放棄在該地區的采油權利。
2017年，中國國家發改委和國家海洋局聯合發布《“一帶一路”建設海上合作設想》，積極推動共建經北冰洋連接歐洲的藍色經濟通道，將北冰洋納入經濟發展規劃。
聯合國糧食及農業組織（FAO）將北冰洋劃分為北極18漁區，北冰洋的漁業資源基本處于未開發狀態，僅在1967年至1970年和2007年至2011年進行了漁業捕撈活動，并在1968年達到最大捕撈量7300噸。
軍事行動
2015年，俄軍伊萬諾沃和普斯科夫兵團空降部隊與集安條約成員國快速反應部隊，共同在北冰洋浮冰上舉行了首次聯合大規模登陸，以提高俄羅斯對北極地區發生危機的反應能力、對北極的影響力，展示俄羅斯對北極地區的控制能力，威懾其他國家。
2021年3月，執行“白熊-2021”北極考察任務的俄羅斯海軍三艘核潛艇在北冰洋同時完成破冰出水任務，引起全球軍界和國際戰略界的關注；同時期，由北美防空司令部指揮、美國與加拿大軍方參加的“銀汞飛鏢”聯合防空演習在北極舉行。俄、美兩國在冰冷的北冰洋進行激烈博弈。同年6月，俄羅斯海軍特種核潛艇別爾哥羅德號在北冰洋的邊緣海域白海進行首次試航，于北冰洋執行戰略巡邏任務，可進行海底鉆探、偵察等特種任務，幾乎顛覆了傳統攻擊核潛艇的使用方式，被北大西洋公約組織稱為“末日潛艇”。
科學考察
世界科考
現代意義的北冰洋科學考察始于20世紀70年代，早期考察多以浮冰上的科學考察站為載體，系統的北冰洋科學調查始于20世紀90年代，新型調查設備和手段的使用使科研人員可以主動選擇研究目標和對象。1993年，美國海軍和地方科研人員首次利用核潛艇Pargo號進行北冰洋科學考察，對北冰洋部分地區海底地形、地球物理學異常、溫度、鹽度、?冰筏底部特征等完成測量。系統的北冰洋科考主要包括：海冰科學探索項目、北極洋中脊考察航次、?弗里德持喬夫·南森海嶺熱液硫化物考察、IODP302-L極鉆探航次等。
2001年7月31日至10月2日，北極洋中脊考察航次（Arctic?Mid—Ocean?山脊?Expedition，AMORE?2001），此次考察對南森海嶺7°W至85°E進行了詳細的多波束地形測量和地質采樣，在洋中脊?15°E至60°E的區域開展地震、磁?力等詳細地球物理學調查，并在阿蒙森海盆沿經線?72°E完成垂直于南森海嶺的地震斷面調查。
2013年5月，一支由俄羅斯科研人員組成的探險團隊在北冰洋一座島嶼上發現一頭雌性猛象尸體，這是全球第一次發現雌性猛犸象尸體，這頭猛犸象年齡大約為60歲左右，死亡時間大約為1萬年至1.5萬年前，特別是它體內的血液以液態形式保留了下來。
中國科考
1999年7月1日，中國首次北極科學考察歷時71天，獲得了一大批珍貴的樣品、數據資料等，其中包括北冰洋3000米深海底的沉積物和3100米高空大氣探測資源數據及樣品；最大水深3950米的水文綜合數據；5.19米長的沉積物巖芯以及大量的冰芯、表層雪樣、浮游生物、海水樣品等。
2012年7月2日，中國第五次北極科學考察開展，在北冰洋大西洋扇區開展綜合調查。這次科學考察將作業區拓展到北冰洋大西洋扇區的挪威海和格陵蘭海，共完成2個斷面16個站位的多學科綜合科考任務，首次在水文大氣、地質地球物理學、海洋大氣化學、海洋生物生態等多個學科領域獲得大量關鍵數據和重要樣品，開創了中國船舶從高緯度穿越北冰洋航行的先河，在我國極地科考史上具有里程碑意義。此次科學考察，是中國首次完成穿越北冰洋航程，開辟了中國到歐洲的海上新航線。
2017年7月20日，中國第八次北極科學考察開展，考察隊乘雪龍號科考船考察歷時83天，10月10日返回上海市，總航程逾2萬海里。此次考察取得首次開展環北冰洋考察；首次穿越北極中央航道，并在北冰洋公海區開展科學調查等重要成果。
航海活動
航線
北極航線開發最早源于9世紀，公元870年，古斯堪的納維亞半島貴族奧特駕船駛入白海，成為有記載的人類最早的北極探險活動；1594~1597年，荷蘭探險家威廉·巴倫支三赴北極，后人將巴倫支走過的海域——新地島、斯瓦爾巴群島和熊島之間的海域命名為巴倫支海；1914~1915年，俄羅斯極地探險家安德烈·維利基茨基第一次實現了北冰洋自東向西航行，完成了北冰洋航線開辟。
北冰洋上有兩條海上航道——北極東北航道和北極西北航道，北極東北航道是指北歐國家經北冰洋沿岸往東、途徑俄羅斯北冰洋沿海、到達白令海峽和太平洋的航線；西北航道是指從格陵蘭島經加拿大北部群島、到達白令海峽和太平洋的航線。北極航道理論上還有一條中央航道，這條航線從白令海峽出發、直接穿過北冰洋中心區域到達格陵蘭海或挪威海。
大航海時代（15世紀至17世紀）至19世紀中期，西歐的探險家們多次前往北極試圖穿越北冰洋，由于對北極的地理認知逐漸完整，人們意識到北冰洋冰情嚴峻，尚不具備成為貿易航道的條件。1893～1896年，弗里德持喬夫·南森率領前進號船首次穿越了北冰洋。1958年8月，美國海軍鸚鵡螺號核潛艇前往北極，在北冰洋開拓出一條冰下航線。2008年，北冰洋上北極東北航道和北極西北航道通航，?代表人類歷史上首次可繞過北極航行。
2013年和2015年中遠海運的永盛輪，就做了兩次經東北地區航道的運輸航行，比原來節約22天的時間到達北歐港口。2021年6月30日，中國航海者翟墨和兩名船員從上海市啟航，歷時504天、總航程28000余海里，于2022年11月15日完成中國人首次駕駛帆船不停靠環航北冰洋的航程。
港口
蘇聯在北冰洋沿岸建設了一批軍用港口，如普羅維杰尼亞、烏厄連、佩韋克、季克西、下揚斯克等。其中，普羅維杰尼亞港面積是0.127平方千米、有3個碼頭、碼頭長度是321.4米；2014年碼頭的吞吐能力是34.54萬噸，其中包括2.5萬噸液體和30萬噸干貨以及0.17噸集裝箱；室內倉庫面積是3630平方米，露天倉庫面積為11200平方米，石油儲備庫可以儲備25000噸石油以及石油產品；普羅維杰尼亞的機場建于第二次世界大戰期間，機場跑道長2000米，寬50米，可以飛的機型有：戰略運輸機安-2、安-12等。
烏厄連位于66°9`N、169°48`W的楚科奇半島最東端的俄美交界處，扼守白令海峽，面積為166.35平方千米，是東亞地區北上走北極航線的必經要道，同時也是北極東北航線的東部起點；通航期為每年的7~10月。
季克西港位于71°38`N、128°52`E，勒拿河入海口，有海、河、江匯聚效應，區位優勢明顯，通航期為每年的7~10月；港口有4個集裝箱碼頭、9個起重機、6個漂浮起重機、4個履帶起重機、30臺自動裝貨車以及50臺汽車；港口的露天倉庫面積為52900平方米，室內倉庫面積為3800平方米，液體儲存面積為38000噸。
薩別塔港位于71°15`N、72°6`E，處于鄂畢河入海口，通航期為每年的7~10月；是一個大規模的建設營地，可以容納三萬多名建設者，港口上有俄羅斯最大獨立天然氣生產商諾瓦泰克公司投資的亞馬爾LNG項目；薩別塔港建設有現代化的國際機場。機場跑道長2704米，寬46米。
摩爾曼斯克位于68°58`N、33°05`E，是終年不凍港，北極航線俄羅斯部分的最西端，是通過北極航線俄羅斯部分進入歐洲的西部“咽喉要道”；?摩爾曼斯克港是一個綜合性港口，有3個港口組成：漁港、貨運港和客運港，摩爾曼斯克機場是一個綜合性的大型國際機場，跑道長2500米，寬45米。
劃界爭端
截至2022年，北冰洋中央海域200海里外大陸架劃界原則問題是北極最敏感、復雜的地緣戰略議題之一。劃界爭端主要涉及俄羅斯、丹麥、加拿大和美國四個國家。其中俄羅斯、丹麥、加拿大三國作為《聯合國海洋法公約》締約國，均向大陸架界限委員會提交了涉及北冰洋中央海域的外大陸架劃界原則案，三國都以北冰洋洋底脊狀隆起為本國陸地領土自然延伸這一主張提出了大范圍的大陸架劃界原則申請，且互相存在大面積的重疊地域。美國雖未提交劃界案，但對其他三國都發出外交照會并多次就實質的科學證據問題發表意見，其對未來三國提交的劃界案是否被采納具有關鍵影響。
環境問題和保護
環境問題
核污染
1986年，切爾諾貝利核事故釋放出的核廢料被前蘇聯傾倒在北冰洋，核廢料污染量達到數億倫琴。前蘇聯的車爾雅賓斯克核武器生產企業、新地島核武器試驗地以及眾多規模不一的核電站，其所產生的核廢料也直接或間接傾倒入北冰洋。此外，前蘇聯海軍大量的核潛艇反應堆廢棄后，也直接扔入北冰洋。
垃圾污染
前蘇聯時期較繁榮的地區沿岸或建設極地氣象站等設施的地方，有很多垃圾遺留，例如，被毀壞的建筑物和建筑構造、大量用于存放汽油的舊桶等。俄羅斯北極地區的垃圾和廢棄物對該地區動植物的生存構成嚴重威脅，尤其是來自北冰洋沿岸國家的廢棄漁具、塑料、瓶子和包裝，導致微塑料進入海水中，海洋動物體內的微塑料含量不斷提高。
海冰消融
在全球氣候快速變化條件下，北冰洋北極海域環境特征也發生了巨大而快速的變化，包括海水表層溫度升高、海冰大面積消融退縮、海洋酸化加劇、洋流輸運路徑異常、生物的向北遷徙與種類變化、初級生產力提高等。由于硅藻、金藻、絲足蟲等原生生物種類更偏好于海冰棲息，氣候變暖導致北冰洋海冰覆蓋面積降低的同時，將減少原生生物的冬季棲息地。
2004年和2009年，世界病毒感染的幾率是其他年份的9.2倍，這與當年海冰的消融有關。由于氣候變化導致北冰洋海冰融化速度加快，致命的海豹瘟熱病毒（PDV）開始在動物間傳播，對海豹、海獺和海獅產生了近乎毀滅性的打擊。研究人員通過衛星遙感數據發現，海豹瘟熱病毒的傳染和暴發高峰與北冰洋北極海域的海冰減少相吻合。
中國及美國的科學家于2012年共同撰寫了《北極報告》，指出北冰洋冰川融化造成了2012年全球氣候極端，導致各國氣候異常，呈現“冰火兩重天”的情形，也衍生了無數水災、暴雨、風暴等嚴重災害，大批災民遇難或無家可歸。
海水酸化
根據中國九次北極科考數據，北冰洋酸化水體以每年1.5%的（2018年數據）速度快速擴張，比在太平洋或者大西洋觀測到的結果要快4倍以上，并預估酸化水體將在本世紀中葉覆蓋整個北冰洋。2013年發布的《北極海洋酸化評估：決策者摘要》，指出北極海洋正在酸化，并對海洋生物和漁業資源構成威脅。
環境保護
政府措施
2013年2月，俄羅斯總統弗拉基米爾·普京批準《2020年前俄羅斯聯邦北極地區發展與國家安全保障戰略》，要求對廢棄物長期累積導致環境受損的情況進行評估和處理。2015年至2017年之間俄羅斯實施專項行動，由國防部特殊部門——環境清潔小組負責俄羅斯軍隊在俄北極地區進行了一次大規模清理行動，收集并清理了超過1.6萬噸廢金屬，并測算出在北冰洋沿海地區，有400萬噸工業和建筑廢料以及1200萬只鐵桶。之后在2017年至2019年之間，俄國防部又組織完成了另一次大規模清理行動。
2017年12月，美國、加拿大、俄羅斯、挪威、丹麥、中國、日本、冰島、韓國9個國家和歐盟（包括28個成員國）同意禁止在北冰洋公海上的商業捕魚行為，通過《防止中北冰洋不管制公海漁業協定》，并且禁捕期至少要持續16年。中國作為《防止中北冰洋不管制公海漁業協定》十方之一，深度參與了該協定談判全過程，為其最終達成作出了重要貢獻。
社會措施
2014年，北極環保組織——“綠色北極”注冊成立，同時成立的還有“極地兄弟會”和“北極志愿者組織”。截至2021年，“綠色北極”由組織了來自俄羅斯23個行政區和奧地利、保加利亞、德國、以色列、中國等11個國家的230名志愿者共進行了11次志愿考察和清理行動，期間共收集了約1900噸金屬廢物，還救助了一只北極熊幼崽。
相關文化
出版書籍
《情系北冰洋》
2006年由中國環境科學出版社出版，作者趙進平，屬于環境保護科普讀物，講述作者1995年、1999年、2003年連續三次深人北冰洋，參與中國北極科學考察的歷經。
《北冰洋的幻想》
儒勒·凡爾納經典科幻系列作品之一，2009年由譯林出版社出版，作者儒爾·凡爾納（Jules Gabriel Verne），是凡爾納根據工程師阿爾貝·巴杜羅的作品《現代泰坦》改寫的一部小說。
《破冰北極點》
2017年由湖南文藝出版社出版，作者畢淑敏，講述作者乘坐俄羅斯“50年勝利號”核動力破冰船，穿越北冰洋到達北極點的記錄過程。
《北冰洋研究》
2019年出版第一輯，截至2022年共出版五輯，該系列出版書籍由聊城大學北冰洋研究中心主辦，是中國第一部關于北冰洋研究的學術集刊。集刊由中心主任曲楓教授擔任主編，由德國專家邁克爾·克努佩爾（德語名：Michael Küppel）教授擔任副主編，由著名人類學家、南京大學教授范可，美國著名考古學家、史密森學會北冰洋研究中心主任威廉·菲茨休（William Fitzhugh）等國內外權威學者擔任編輯委員會委員，刊發北冰洋國家或地區的歷史學、人類學、考古學、民族學、地區發展學及其他領域的研究性文章，同時譯介國外最新研究成果。
《你好！北冰洋》
2022年由人民郵電出版社出版，作者史衍成，本書分為三冊：《勇敢的因紐特父子》《海豹柯迪遇險記》《堅強的海象哨兵》，內容包括人類與霸主北極熊的狩獵者故事、海豹媽媽保護幼崽、海象群哨兵、追逐光明的精靈北極燕鷗等故事。
影視作品
電影
《貝德福德軍變》
1965年上映，由詹姆斯·B·哈里斯（James B. Harris）導演，理查德·威德馬克（Richard Widmark）、西德尼·波蒂埃（Sidney Poitier）、詹姆斯·邁克阿瑟（James MacArthur）主演；英國、美國制作的驚悚電影，又名北冰洋潛艇戰，講述丹麥海峽中的故事。
《驚險之旅》
1994年上映，由彼得·馬斯特森（Peter Masterson）導演，魯格·豪爾（Rutger Hauer）、迪倫·沃爾什（Dylan Walsh）、萊亞·吉斯特德（Rya Kihlstedt）等主演；美國、加拿大制作的動作、驚悚電影，故事發生于北冰洋。
《北冰洋行動》
2014年上映，由格雷特·博伊·瓦爾（意大利語：Grethe B?e-Waal）導演，拉爾斯·阿蘭茲·漢森（Lars·Arentz·Hansen）、尼克萊·克萊夫·布洛奇（Nicolai Cleve Broch）等主演；挪威制作的家庭、冒險電影，故事發生于北冰洋斯匹次卑爾根島。
《北極》
2018年上映，由喬·佩那（Joe Penna）導演，麥斯·米科爾森（Mads Mikkelsen）、瑪麗亞·塞爾瑪·瑪拉多提爾（冰島語：Maria Thelma Smáradóttir）主演，冰島制作的冒險電影，在冰島取景。
紀錄片
《荒野之謎第四季》
2004年播出，紀錄片由日本制作，第六集內容為北冰洋。
《北極熊：冰上偵探》
2010年播出，由約翰·唐納（John Downer）導演，大衛·田納特（David Tennant）擔任旁白講解，紀錄片由英國制作，在北冰洋的斯瓦爾巴群島和挪威拍攝。
《北極》
2012年播出，由格雷戈·邁吉里弗雷（Greg MacGillivray）導演，梅麗爾·斯特里普（Meryl Streep）擔任旁白講解，美國制作組分7次前往北極，用8個月的時間拍攝北極范圍內北冰洋以及其他水域的冰面和海洋。
《北極熊：一個夏天的奧德賽》
2012年播出，由薩拉·羅伯森（Sarah Robertson）導演，大衛·鈴木（David Suzuki）擔任旁白講解，加拿大制作，又名北極熊：夏季遠行、Eisb?ren 3D。
《北極，北極!》
2016年播出，由余敬中、趙謙、郝莉等導演，中國大陸制作，共分8集：《一路向北》《極北人家》《危險溫度》《冰封寶藏》《航道破冰》《對話之地》《天下留白》《守望北方》。
《北極的天空下》
2017年播出，由克里斯·伯卡德（Chris Burkard）導演，由美國制作，講述極限攝影師ChrisBurkard在冰島西峽灣沖浪的紀錄短片。
《北極熊》
2022年播出，由艾雷斯泰·法瑟吉爾、杰夫·威爾森導演，凱瑟琳·基納擔任旁白講解，由美國制作，記錄成年雌性北極熊與其幼崽的故事。
參考資料 >
這個北極不太冷？.澎湃新聞.2024-06-29
北冰洋的前世今生. 中科院地質地球所微信公眾號.2023-07-02
北冰洋，不冰了. 中國國家地理BOOK微信公眾號.2023-07-03
北冰洋，如何影響全球氣候?. 上海市地質學會微信公眾號.2023-07-03
為什么四大洋中北冰洋的鹽度最低.科學智慧火花.2023-07-05
千里冰封的洋──北冰洋.中國科普博覽.2023-07-04
中國第五次北極科學考察隊圓滿完成科學考察任務.中國廣播網.2023-07-04
《中國第8次北極科學考察》.中華人民共和國自然資源部.2023-07-04
殼牌公司獲準勘探美國北冰洋海域油氣資源.新華網.2023-07-04
海洋科普 | 北極地區地名縱橫談.中國海洋發展研究中心微信公眾平臺.2023-07-23
軍民聯手，俄羅斯清理極地廢棄物.環球網.2023-07-06
科普丨世界大洋中的“名流”.人民資訊.2023-07-05
sea ice.Encyclopedia Britannica.2023-08-19
北極冰的融化正在改變洋流.NASA中文.2023-08-19
北冰洋的洋流.央視網.2023-07-03
北冰洋融冰加劇極端天氣 中東現罕見暴雪.環球網.2023-07-06
俄羅斯之「大江大河」. 俄羅斯旅游中文網微信公眾平臺.2023-07-24
研究人員解凍西伯利亞永凍土 喚醒冰封3萬年以上線蟲.今日頭條.2023-08-18
北極的氣候.央視網.2023-07-05
極地科普.中國南極測繪研究中心.2023-08-07
世界大洋主要海溝和海槽（深度超過5000米）.中國海洋信息網.2023-08-18
北極的主宰――北極熊.央視網.2023-07-06
發現“新型”北極熊!. 國家地理中文網微信公眾號.2023-07-06
冰川、海灣與午夜陽光，10件小事揭開格陵蘭島神秘面紗. 丹麥王國駐華大使館微信公眾平臺.2023-08-06
地理知識 | 北極明珠:斯瓦爾巴群島. 中國國家地理微信公眾平臺.2023-08-06
紀錄片《北極，北極!》開播:北極與所有人命運相連.央視網.2023-07-06
殼牌等多家大型油企紛紛放棄在北冰洋采油計劃.環球網.2023-07-06
“北冰洋- 歐洲”藍色經濟通道納入“海上絲綢之路”【中俄雙語】.人民網俄文版微信公眾號.2023-07-05
俄羅斯空降兵登陸北冰洋.環球網.2023-07-06
俄美激烈博弈北冰洋.中國青年報.2023-07-07
劍指北冰洋的“末日潛艇”.中國軍網.2023-07-07
猛犸象將重返地球?科學家發現其尸體存有液態血.北京晚報.2023-07-06
雪龍號破冰船首次穿越北冰洋 開辟北極新航線.環球網.2023-07-06
【RDCY報告】中俄共建“冰上絲綢之路”，這五個支點港口很重要.人大重陽微信公眾平臺.2023-07-24
航道破冰.央視網.2023-07-06
北極氣候變化引起的政經角逐.經濟參考報.2023-07-06
《一路向北》:人類用艱辛譜寫的極地探險贊歌.央視網.2023-07-06
船員風采 | “環航北冰洋”是什么體驗?專訪航海者翟墨.中國船員微信公眾號.2023-07-04
視野|北冰洋如果沒有冰了，會怎樣?可能放出什么病毒?.光明網.2023-07-04
北冰洋成全球海洋酸化“放大鏡”.中國氣象報社.2023-07-04
國際磋商各方就《防止中北冰洋不管制公海漁業協定》文本達成一致.海洋在線.2023-07-05
趙立堅:中方期待與其他締約方繼續就《北冰洋公海漁業協定》保持溝通，共同保護北極海洋生態系統.環球網.2023-07-06
情系北冰洋.豆瓣讀書.2023-07-07
北冰洋的幻想.豆瓣讀書.2023-07-07
科幻小說之父經典作品:北冰洋的幻想.QQ閱讀.2023-07-24
破冰北極點.豆瓣讀書.2023-07-07
破冰北極點. 阿壩日報漢文版.2023-07-24
北冰洋研究.豆瓣讀書.2023-07-07
我校主辦的《北冰洋研究》集刊創刊號出版.聊城大學.2023-07-24
你好!北冰洋 寫給孩子的海洋童話故事.豆瓣讀書.2023-07-07
2022年中國教育新聞網青少年暑期閱讀書目.中國教育新聞網微信公眾號.2023-07-07
讀動人的北極故事，給孩子最好的自然生命教育.湘湘帶你看社會.2023-07-24
貝德福德軍變 The Bedford Incident (1965).豆瓣電影.2023-07-07
驚險之旅 Arctic Blue (1994).豆瓣電影.2023-07-07
北冰洋行動 Operasjon Arktis (2014).豆瓣電影.2023-07-07
豆瓣.豆瓣電影.2023-07-07
專訪《北極》主演麥斯·米科爾森.時光網.2023-07-07
荒野之謎第四季.嗶哩嗶哩.2023-07-07
北極熊:冰上偵探 Polar Bears: Spy on the Ice (2010).豆瓣電影.2023-07-07
北極熊:冰上偵探.嗶哩嗶哩.2023-07-07
北極.豆瓣電影.2023-07-07
北極熊:一個夏天的奧德賽 Polar Bears: A Summer Odyssey (2012).豆瓣電影.2023-07-07
北極，北極! (2016).豆瓣電影.2023-07-07
北極的天空下 Under an Arctic Sky (2017).豆瓣電影.2023-07-07
北極熊 Polar Bear (2022).豆瓣電影.2023-07-07