本文根据北极海冰温度场分布，建立了雪-冰-水耦合模式，对北极海冰的热力学过程进行了研究。以雪层、冰层和水层的温度为状态变量，以雪层、冰层和水层的密度、比热、热传导系数以及热力学经验公式中的系数为控制变量，建立了雪-冰-水耦合模式的抛物型分布参数系统。北极海冰研究的目的是要求动力系统的计算结果和观测点的对应值越接近越好。本文所建立的非线性动力系统，以上述目的为性能指标建立了最优控制系统，并对所建立的最优控制模型进行了研究。 第一章回顾了控制理论的发展情况，北极海冰研究进展，以及本文的主要工作。第二章给出了本文的预备知识，即Sobolev函数空间基本性质和Banach空间上的微分学，以及抛物型方程解的存在唯一性。在第三章和第四章中，介绍了本文的主要研究工作，可概括如下： 1.建立了雪-冰-水耦合模式的抛物型分布参数系统和参数辨识的最优控制模型。 2.通过对抛物型分布参数系统进行分割，讨论了非线性动力系统解的存在唯一性和稳定性。 3.讨论了最优控制模型最优解的存在性。