Климат Северного Ледовитого океана определяется, прежде всего, его полярным географическим положением. Существование огромных масс льда усиливает суровость климата, обусловленную, прежде всего, недостаточным количеством тепла, получаемого от Солнца полярными регионами[20]. Главной особенностью радиационного режима арктической зоны является то, что в течение полярной ночипоступления солнечной радиации не происходит, в результате в течение 50—150 суток происходит непрерывное выхолаживание подстилающей поверхности. Летом же вследствие длительности полярного дня количество тепла, поступающего за счёт солнечной радиации, довольно велико. Годовая величина радиационного баланса на берегах и островах положительна и составляет от 2 до 12—15 ккал/см, а в центральных районах океана отрицательна и составляет около 3 ккал/см[17]. В полярных районах количество осадков мало, в то время как в субполярных, где доминируют западные ветра, — несколько выше. Большая часть осадков выпадает над ледяным покровом и не оказывает большого влияния на водный баланс. Испарение в океане меньше, чем количество осадков[13]. Учёные отмечают, что за период с 1951 по 2009 год уровень осадков более 450 мм в год наблюдался в 2000, 2002, 2005, 2007, 2008 годы[21].
В зимний период (продолжительностью более 6,5 месяцев) над океаном располагается устойчивая область высокого давления (Арктический антициклон), центр которой смещён относительно полюса в сторону Гренландии. Холодные сухие массы арктического воздуха в зимнее время проникают вглубь окружающих океан материков вплоть до субтропического климатического пояса и вызывают резкое понижение температуры воздуха. Летом (июнь — сентябрь) формируется Исландская депрессия, вызванная летним повышением температуры, а также в результате интенсивной на смещённом почти к самому полюсу арктическом фронте. В это время сюда приходит тепло с юга за счёт проникающего в полярную зону воздуха умеренных широт и за счёт речных вод[13][20].
На колебания температуры в Арктике оказывают влияние арктическая и тихоокеанская декадная осцилляции, с которыми связано распространение температурных аномалий вблизи Атлантического и Тихого океанов, соответственно[21]. На подходах к океану тёплые воды Северо-Атлантического течения отдают в атмосферу более 70 % тепла. Это оказывает большое влияние на динамику воздушных масс. Огромная теплоотдача поступающих в Северный Ледовитый океан атлантических вод является мощным возбудителем атмосферных процессов над обширной акваторией океана. Гренландский антициклон, устойчивый в течение всего года, также существенно влияет на местную атмосферную циркуляцию. Он образованию ветров, по своему направлению усиливающих эффект сброса вод из Северного Ледовитого в Атлантический океан[13][20].
Наблюдаемые изменения климата в Арктике являются крупнейшими за всю историю измерений в регионе, а также за последние 2000 лет. Основное влияние при этом оказывают отражательная и изоляционная ледяного покрова, которые зависят от сезонных и периодических изменений температур и осадков. Хотя текущие аномалии можно объяснить долгопериодическими колебаниями, общий тренд, связанный в первую очередь с сильнейшим потеплением за последние пять лет, заставляет ряд учёных говорить о том, что летнее таяние льдов и поглощение солнечной радиации больше не компенсируется зимним ростом ледяного покрова[21]. На основании результатов наблюдений с начала XX века за поверхностной температурой воздуха в Арктике выявлены изменения климата. Хорошо выражено долгопериодическое колебание, формируемое потеплениями 1930—1940-х и 1990—2000-х годов и понижением температуры в 1970-е годы. В период 1990—2000-х годов к естественным колебаниям добавляется дополнительное внешнее воздействие, предположительно антропогенного происхождения, что даёт большую амплитуду отклонений температур от среднегодовой. Потепление ускорилось в 2000-е годы и более всего проявилось в летние месяцы. Абсолютный рекорд повышения среднегодовых температур был зафиксирован в 2007 году, затем наблюдалось небольшое понижение[22].
Под экологически чистой энергией подразумевают нетрадиционные источники энергии, такие как: солнечная, приливная, ветровая, геотермальная.
1) Районами перспективного использования солнечной энергии, где суммарная солнечная радиация более 100 ккал/см.кв., является Волгоградская область, Ростовская область, Краснодарский край и Новосибирская область.
2) Районами перспективного использования энергии термальных вод являются:
Кавказ, Ханты-Мансийский Автономный округ, Бурятия+ Забайкальский край, Эвенск, Камчатский край.
3) Районами перспективного использования приливной энергии являются: Лумбовский залив, Мезенская губа, Пенжинская губа, Тугурский залив.
4) Районами перспективного использования ветровой энергии более 6-9 м/с являются районы, приближенные к побережью Северного-Ледовитого океана: Кольский полуостров, Архангельская область, Новая Земля, полуостров Ямал, Гданьский полуостров, полуостров Таймыр, Чукотка.
