本文通过分析1985-2007年期间北冰洋现场观测水文数据和1950-1990年的北冰洋的温盐再分析数据，研究了北冰洋中层水温盐属性的空间分布特性，分析了北冰洋不同海域中层水在最近20年内的变化过程，并探讨了导致空间结构差异和时间变化的原因。本文重点研究了自20世纪90年代初发现的北冰洋中层水增暖现象，并根据中层水温盐空间分布特点分析了它在加拿大海盆南部的运移路径，最后讨论了在北冰洋中层水增温时，太平洋/大西洋水锋面的跃迁现象。 北冰洋中层水来源于高温高盐的大西洋水，所以它是北冰洋垂直方向上的高温水，高温属性也成为北冰洋中层水的最大特征，因此这里定义北冰洋150-900米内水体的最高温度层为北冰洋中层水的核心层，并以核心层的空间特征和变化规律来研究中层水的特征和变化。应用1950-1990年多年平均的再分析资料，计算了中层水核心层各物理属性在北冰洋的空间结构。结果表明，北冰洋中层水的核心层水体大致沿着等位势密度面σ=27.95kg/m-3移动。并且在运移过程中，核心层温度逐渐降低，所在深度逐步加深，而核心层盐度虽然也是逐步降低，但是变化范围很小，具有相对保守性。对北冰洋中层水短期及其季节变化的研究表明，中层水也存在显著的短周期和季节变化。但相对于长周期的年际和年代际变化，短周期和季节变化的幅度为相对小量。因此可以应用存北冰洋不同月份的观测数据来研究中层水的年际以上尺度的变化过程。 本文按照海底地形和环极边界流的大致路径将北冰洋划分为几个不同的海域，研究了中层水温盐属性的年际变化特点。以北极点为代表的靠近大西洋-侧的欧亚海盆中层水，存最近50年内的变化大致分为三个阶段：1990年之前为中层水的低温期，这一时期也是中层水盐度较大，所在深度最深的时期：20世纪90年代初期为中层水温度迅速增加，盐度减小和所在深度{台升的过程；1995年中层水达到温度最高值后开始回落，这也伴随着中层水其他参景的反向变化，但到2007年中层水的温度仍高于1950-1990年期间的平均值。将北极点核心层温度的时间变化序列与AO指数作相关分析可以发现，两者滞后5年相关。因为AO指数与输入北冰洋中的大西洋水量密切相关，所以人西洋入流量的变化对北冰洋中层水温度的变化有着重要的作用。 到20世纪90年代末北冰洋的中层增暖水才到北冰洋的太平洋扇区。例如在楚科奇海台海域，中层水在2000-2002年左右达到历史最高值，此后中层水温度开始回落。而在北极环极边界流下游的加拿人深海平原以及波弗特陆坡处，中层水至今仍处在增暖期。历史资料的研究表明，加拿大海盆南部的中层水核心层温度通常都在0.5℃以下，所以这里将0.5℃等温线作为中层增暖水在加拿大海盆的扩展东边界。1991-1995年期间，增暖水的东边界在楚科奇海台的北风海岭处。此后增暖水的东边界开始迅速向东向南扩张，到2000年这一边界在加拿大深海平原扩展到150°W经线附近。由于波弗特陆坡是北极环极边界流在加拿大海盆中的主轴，所以中层增暖水的扩展速度更快，到2000年时在这一区域已到达波弗特海附近。2005年中层增暖水的东边界已经延仲到了波弗特海，整个加拿大海盆只有波弗特海的中层水最高温度小于0.5℃。而2006年的观测结果显示，核心层温度低于0.5℃的中层暖水已经在加拿大海盆消失。这说明整个北冰洋中层水的热力性质已经发生根本性的变化。 通过对加拿大海盆中层水核心层的温盐空间分布特性的分析，初步分析了环极边界流穿越楚科奇海台复杂地形的运移路径。研究结果表明，北风深海平原的中层水主要来自楚科奇海台北部，而不是从楚科奇深海平原穿越楚科奇海沟直接进入到北风深海平原的南部。中层水绕过楚科奇海台北部后，一部分水体转向并沿着北风海岭的东部陆坡继续向南运移；而另一部分水体在北风海岭的北侧直接脱离陆坡进入到深海平原中，其中存在深刻原因有待进一步研究。 对北冰洋核心层深度变化的研究表明，中层水温度增加(或降低)的同时，并非一定伴随着核心层深度的抬升(或下沉)，二者的变化并不是同步的。例如在楚科奇海台海域，近10年来在中层水核心层温度升高的同时，核心层深度却在加深。并且在加拿大海盆核心层深度在存在一个空间差异逐渐变小的趋势，即不同区域的核心层深度都在趋向于水深400米。产生这一现象的与不同区域的中层水盐度的不同变化趋势有关，也可能与上层水分布的变化有关。 早在20世纪90年就有人发现在中层水增暖的同时，伴随着太平洋/大西洋水锋面的迅速转移。本文通过穿越北极断面的分析，发现这-锋面正在进一步向太平洋-侧推进，在1997-1998年已经从阿尔法一门捷列夫海脊跃迁到楚科奇海台的北部。这一锋面的继续向太平洋扇区的推进表明加拿大海盆的次表层环流正发生了显著变化。