北冰洋位于亚洲、欧洲和北美洲之间，绝大部分水域在北极圈以内。它被欧洲大陆和北美大陆环抱着,有狭窄的白令北冰洋与太平洋相通，通过格陵兰海和许多北冰洋与大西洋相连。北冰洋面积1 310万平方千米，占世界海洋总面积的4%，在四大洋中面积最小。体积1 698万立方千米，仅占世界大洋体积的1.2%。平均水深1 296米，仅为世界大洋平均深度的1/3，最深处为南森海盆，也只有5 449米，是四大洋中最浅的。北冰洋有巴伦支海、波弗特海、楚科奇海、东西伯利亚海、格陵兰海、哈得孙湾、哈得孙北冰洋、喀拉海、拉普捷夫海、白海和巴芬湾等边缘海和陆间海。岛屿很多，数目仅次于太平洋，总面积达400万平方千米。主要岛屿有格陵兰岛、斯匹次贝根群岛、维多利亚岛等。其中最大的是世界第一大岛格陵兰岛，面积大约为210多万平方千米，最小的岛屿只有几平方千米。在气候条件比较好的沿海地区有人居住，主要生活着以捕鱼打猎为生的因纽特人和拉普兰等少数民族。
北冰洋分为北欧海域和北极海域。北欧海域占北冰洋总面积的27.5%。北冰洋主体部分、喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海、楚科奇海、波弗特海及加拿大北极群岛各北冰洋属北极海区。格陵兰海、挪威海、巴伦支海和白海属北欧海区。北极圈以北的地区称北极地方或北极地区，包括北冰洋沿岸亚、欧、北美三洲大陆北部及北冰洋中许多岛屿。北冰洋有两大奇观。第一大奇观就是那里一年中几乎一半的时间连续暗无天日，恰如漫漫长夜,难见阳光;而另一半日子，则多为阳光普照，只有白昼而无黑夜。由于这样，北冰洋上的一昼一夜，仿佛是一年而不是一天。此外，在北极点附近，每年近6个月是无昼的黑夜 〔10月-次年3月〕，这时北纬70°附近的高空常有光彩夺目的极光出现，一般呈带状、弧状或放射状。其余半年是无夜的白昼。置身大洋中，常常可见北极天空的极光现象，飘忽不定，变幻无穷，五彩缤纷，甚是艳丽。这是北冰洋上第二大奇观。这里千里冰封，终年雪飘，天气严寒，冰山林立，这里的海冰，约有300万年的历史。
北冰洋有常年不化的冰盖，占总面积的2/3左右，最厚处达30米，一般也有二三米，成为北半球的“冷气库”。北冰洋冰的覆盖面积以3月份最大，占北冰洋总面积的87%;即使在覆盖面积最小的9月份，也占北冰洋总面积的1/2以上。冰雪不仅覆盖大洋面，也覆盖了大洋上的岛屿。其余海面上分布有自东向西漂流的冰山和浮冰，冰山以巴伦支海北部和格陵兰岛西岸最多。巨大的冰山常常向南漂进大西洋，对北大西洋航线的航运威胁较大。北冰洋沿岸地区则多为永冻土带，永冻层厚达数百米。仅巴伦支海地区受暖流影响常年不封冻。
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冰山和冰岛构成了北冰洋最为壮观的景色。冰山主要分布在各个边缘海，冰山的厚度从十几米到100米不等，最厚可达1 300多米。冰山面积有大有小，形状各异。冰岛则是冰山的特殊变形，一般面积较大，有的可以达到600-700平方千米，厚30-35米，露出水面10-20米。冰岛漂流的速度很慢，远远看去，就像一座固定的岛屿，有的能经受住好多架重型飞机。因而，各国把考察站建在浮冰和冰岛上。这种浮冰考察站不但用来研究北冰洋的海洋地质、地貌、水系、气象和海洋资源，而且也可以用于军事目的，例如为潜艇导航等。
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