北極北冰洋的海冰並非是一成不變的，在一年之內，海冰覆蓋的區域會出現週期性的增長和縮小——每年秋天，隨著到達北極的陽光越來越少，氣溫開始下降，這時候北極進入冰凍期，形成了更多的海冰，冰覆蓋的總面積在冬季增加，通常在3月初達到最大程度。一旦春天更多的陽光和更高的溫度到來，北極的冰開始融化，並且在每年9月縮小到最小程度。這就是北極週期性的變化。
然而，在過去40年中，北極冰覆蓋的區域顯著減少。自從衛星開始於20世紀70年代後期開始測量以來，科學家們能夠更準確的估計北極海冰的變化。衛星數據分析顯示，北極夏季冰融化得越來越多，而冬季冰的形成也越來越少。
比如2018年9月19日，海冰覆蓋率達到了夏季最低限度：這一次，海冰覆蓋面積僅為459萬平方公里，這是衛星記錄中的第六小的範圍，在2019年3月中旬，北極海冰覆蓋面積達到一年中的極大值，為1478萬平方公里，這個面積比1981年至2010年間最大覆蓋面積的平均值少了86萬平方公里，是有衛星記錄以來第7低值。
來自美國海洋大氣管理局（NOAA）的數據顯示，2018年，9月夏季最低值的下降趨勢為每十年12.8％，數據分析還指出，自2001年以來，夏季的北極海冰總量下降得特別快，這很大可能與21世紀以來日益嚴重的全球變暖有關。
下圖顯示了2018年9月19日時，北極海冰達到最小時的濃度，較高濃度呈現白色，較低濃度呈現藍色，而黃線表示該日期的1981-2010的平均值範圍。
而在2019年3月中旬，北極達到北極海冰達到最大時，從監測數據上看，北太平洋的白令海地區、北美洲東北部、格陵蘭島東部和巴倫支海等地都有不同程度的海冰偏少。
氣候科學家特別關注海冰的減少，因為北極海冰原本的白色表面反射了高達80％的入射陽光，從而使得地球更少的吸收能量。但如今北極的冰越來越少，海水的黑暗表面會吸收更多的陽光能量，導致大氣進一步升溫，冰更多融化，從而導致進一步變暖。科學家正在積極研究這種反饋迴路的影響，幫助人類瞭解和預測觀測到的北極海冰減少將如何影響全球氣候系統。但可以確定的是，北極的這種冰減少的情況已經導致北極成為全球變暖速度最快的地方，變暖速度是全球其他地區的兩倍。
當然，北極的改變也並非都是壞事，在二十世紀初，探險家羅爾德阿蒙森花了三年時間（1903-1906）穿越西北航道。自二十一世紀之交以來，該通道多次經歷了相對無冰的條件，儘管它還不是商船的可靠途徑。沿西伯利亞海岸的北海航線已開始經歷夏季海冰下降，可能將其轉變為可靠的航運路線。在北極地區開通航道可為貨主提供穿越巴拿馬運河或南美洲南端的可行替代方案。這一新的現實不僅會對環境產生影響，而且會對世界經濟和國家安全產生影響，因為各國都在爭奪獲得北極航道和新資源的權利。
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