北极地区属于不折不扣的冰雪世界，但由于洋流的运动，北冰洋表面的海冰总在不停地漂移、裂解与融化，因而不可能像南极大陆那样经历数百万年积累起数千米厚的冰雪。所以，北极地区的冰雪总量只接近于南极的1／10，大部分集中在格陵兰岛的大陆性冰盖中，而北冰洋海冰、其他岛屿及周边陆地的永久性冰雪量仅占很小部分。
北冰洋表面的绝大部分终年被海冰覆盖，是地球上唯一的白色海洋。北冰洋海冰平均厚3米，冬季覆盖海洋总面积的73％，约有1000～1100万平方公里，夏季覆盖53％，约有750～800万平方公里。中央北冰洋的海冰已持续存在300万年，属永久性海冰。
海冰南界不固定，随着水文气象条件的变化，往往能变动几百公里。在风和海流的作用下，浮冰可叠积并形成巨大的浮冰山。通常所见的绝大多数冰山指的是那些从陆缘冰架或大陆冰盖崩落下来的直径大于5米的巨大冰体。大型的桌状冰山的厚度一般可达200～300米，平均寿命长达4年。如果运气好，还可以看到特别巨大的冰山，长数十公里，像一片白色的陆地横亘在暗灰的海面上。
北冰洋海冰形成的浮冰山与来自格陵兰等岛屿的冰川及冰架形成的冰山一起，随海流进人大西洋或阿拉斯加外海，个别冰山可向南漂移到北纬40o。1912年世界最豪华的客轮“泰坦尼克”号首航时就撞上了一座从北冰洋漂出的冰上而沉没，造成世界航海史上著名的“冰海沉船”惨剧。
尽管北冰洋的大部分洋面被冰雪覆盖，但冰下的海水也像全球其他大洋的海水一样在永不停息地按照一定规律流动着。如果说潮汐是大海的脉搏，那么海水的环流就是大海的生命。在北冰洋表层环流中起主要作用的是两支海流：一支是大西洋洋流的支流——西斯匹次卑尔根海流，这支高盐度的暖流从格陵兰以东进入北冰洋，沿陆架边缘作逆时针运动；另一支是从楚科奇海进来，流经北极点后又从格陵兰海流出，并注入大西洋的越极洋流（东格陵兰底层冷水流）。它们共同控制了北冰洋的海洋水文基本特征，如水团分布，北冰洋与外海的水交换等。
此外，挪威暖流和北角暖流的作用也不可忽视。据最新统计的观测数据，大西洋洋流每年向北冰洋注入72000立方公里海水，北太平洋海流注人30000立方公里海水，而周边陆地的河流注入4400立方公里淡水。这样，北冰洋的洋底冷水流就必须以每年10.5万立方公里的规模，经过深2700米，宽450公里的弗拉姆海峡涌入北大西洋。这些北冰洋洋流对于北极及周边地区的气候特征及生态环境产生了巨大影响。
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