利用我国北极考察获得的北冰洋中心区(80-88°N))GPS 探空资料和NCEP 再分析资料,分析了大气垂直结构、边界层参数的变化特征及其与海冰和温度变化的关系.对不同海冰覆范围的大气垂直结构、边界层高度参数的年际变化特征有了新的认识, 获取的大气边界层参数对改进气候模式具有参考作用.2012年与2010 和2014年夏季北冰洋中心区的对流层顶、边界层高度、温度递减率及风速和风向的垂直结构均存在明显差异.在1km 以下,2010年和2014年近地面存在明显的逆温结构,2012年逆温层却很少出现,其过程与探测区域周围存在无冰海域和近地层气流较强的混合作用有关.2010 和2014年夏季边界层高度(hb)与逆温强度呈显著的对数关系,相关系数分别为0.81 和0.92,表明逆温强度越强,边界层高度越低.2012年两者对数关系相对离散,相关系数为0.56,边界层高度(hb)为690m,明显高于2010年和2014年的hb,反映了9月海冰范围的年际变化对大气边界层结构有重要影响.北极大气垂直结构除了受大尺度天气过程的影响外,与海冰覆盖范围的变化有直接关系.北冰洋中心区夏季的海冰面积越大,稳定层结的天气越多； 反之,对流性的天气增多.通过分析1979-2014年9月北极海冰范围与1000hpa 和850hpa 温度变化的关系,发现近30年北冰洋中心区1000hPa 和 850hPa 的温度变化呈显著的升温趋势,变化速率分别为1.3°C/10a 和0.81°C/10a,与海冰范围呈负显著相关,相关系数分别为0.83 和0.74.表明,北极海冰减少,能够引起1000hPa 至850hPa 高度的大气层增温,是海-冰-气相互作用的动力和热力输送的作用.