极地气旋是北极地区尤为重要的极端局地大气活动形式。近几十年来愈加持久且强的气旋出现在北极,从各方面影响北极海冰和表层气候,导致极端事件频繁发生。再加上北极海冰减少的幅度和速度大大增加,进一步加强了气旋对海冰的影响,形成正反馈效应。北极海冰的变化对全球气候、经济、政治及军事方面具有重要意义,北极气旋作为影响其变化的重要原因之一,迫切的需要深入且全面的研究。本文使用ERA-Interim的平均海平面气压数据和Hodges的TRACK气旋自动识别追踪算法提取了近40年冬季（12-4月）北极海域（70-90°N）的气旋中心及轨迹,并统计了气旋各特征要素（气旋频数、半径、强度、轨迹密度、源地密度和消亡密度等）的时空分布特征。使用美国冰雪数据中心（National Snow and Ice Data Center,NSIDC）提供的海冰密集度数据和ECCO V4r4的海冰厚度数据分析气旋发生前后4天内对海冰的影响。使用ERA5的气象相关数据（表层净短波辐射、净长波辐射、感热通量和潜热通量等）从大气角度分析1979-2016年冬季北极气旋对海冰的影响。使用ECCO V4r4的海洋相关数据（层化、三维温度、混合层深度等）从海洋角度分析1992-2016年冬季北极气旋对海冰的影响。研究结果发现,近40年期间北极冬季气旋的长期变化并不明显,气旋频数、半径和强度均表现为弱下降趋势。气旋强度和轨迹密度的空间分布特征均表现为自欧亚海盆一侧向加拿大海盆一侧逐级递减。对于海冰密集度而言,气旋造成的海冰密集度异常减小主要发生在气旋当天,同时,气旋的存在会抑制气旋发生后4天内海冰密集度的增加。对于海冰厚度而言,巴伦支海处的海冰厚度增加减缓甚至变薄主要出现在气旋发生当天,而大部分北极东部海域处的海冰厚度变化主要出现在气旋发生后4天内。无论是海冰密集度还是海冰厚度,气旋发生当天海冰的减少主要是因为向下长波辐射异常增加导致的表层净长波辐射异常增加。而气旋发生后4天内海冰的减少的机制之一是:气旋当天减小了大西洋水上界和混合层深度之间的深度差（AWmld）,促进海洋热量向上传递,并最终在气旋发生后4天内影响海冰。气旋发生当天巴伦支海北部和喀拉海南部海域处海冰密集度剧烈的减少以及巴伦支海东北部和西部海域处海冰厚度的增加减缓甚至变薄,均是与气旋导致的海洋向上传递的热量增加有关。本文还探讨了气旋导致海洋热量向上传递的一个原因:气旋发生当天,气旋携带的动能一方面使得北极大部分海域的上层层化减弱,从而加深混合层;另一方面被转换为海洋的势能,增加向上的Ekman抽吸强度,从而抬升下层大西洋水。两者的共同作用使得盐跃层减弱,有利于下层温暖海水的热量传递到混合层,并最终作用于海冰。