海洋在地球氣候的形成和變化中的重要作用已越來越為人們所認識，它是地球氣候系統的最重要的組成部分。80年代的研究結果清楚地表明，海洋-大氣相互作用是氣候變化問題的核心內容，對於幾年到幾十年時間尺度的氣候變化及其預測，只有在充分了解大氣和海洋的耦合作用及其動力學的基礎上才能得到解決。海洋在氣候系統中的重要地位是由海洋自身的性質所決定的。地球表面約71％為海洋所覆蓋，全球海洋吸收的太陽輻射量約佔進入地球大氣頂的總太陽輻射量的70％左右。因此，海洋，尤其是熱帶海洋，是大氣運動的重要能源。海洋有著極大的熱容量，相對大氣運動而言，海洋運動比較穩定，運動和變化比較緩慢。海洋是地球大氣系統中CO2的最大的匯。上述三個重要性質，決定了海洋對大氣運動和氣候變化具有不可忽視的影響。(一)海洋對大氣系統熱力平衡的影響洋吸收太陽入射輻射的70％，其絕大部分(85％左右)被貯存在海洋表層(混合層)中。這些被貯存的能量將以潛熱、長波輻射和感熱交換的形式輸送給大氣，驅動大氣的運動。因此，海洋熱狀況的變化以及海面蒸發的強弱都將對大氣運動的能量產生重要影響，從而引起氣候的變化。海洋並非靜止的水體，它也有各種尺度的運動，海洋環流在地球大氣系統的能量輸送和平衡中起著重要作用。由於地球大氣系統中低緯地區獲得的淨輻射能多於高緯地區，因此，要保持能量平衡，必須有能量從低緯地區向高緯地區輸送。研究表明，全球平均有近70％的經向能量輸送是由大氣完成的，還有30％的經向能量輸送要由海洋來承擔。而且在不同的緯度帶，大氣和海洋各自輸送能量的相對值也不同，在0°～30°N的低緯度區域，海洋輸送的能量超過大氣的輸送，最大值在20°N附近，海洋的輸送在那裡達到了74％，但在30°N以北的區域，大氣輸送的能量超過海洋的輸送，在50°N附近有最強的大氣輸送。這樣，對地球大氣系統的熱量平衡來講，在中低緯度主要由海洋環流把低緯度的多餘熱量向較高緯度輸送；在中緯度的50°N附近，因有西部邊界流的輸送，透過海氣間的強烈熱交換，海洋把相當多的熱量輸送給大氣，再由大氣環流以特定形式將能量向更高緯度輸送。因此，如果海洋對熱量的經向輸送發生異常，必將對全球氣候變化產生重要影響。(二)海洋對水汽迴圈的影響大氣中的水汽含量及其變化既是氣候變化的表徵之一，又會對氣候產生重要影響。大氣中水汽量的絕大部分(86％)由海洋供給，尤其低緯度海洋，是大氣中水汽的主要源地。因此，不同的海洋狀況透過蒸發和凝結過程將會對氣候及其變化產生影響。(三)海洋對大氣運動的調諧作用因海洋的熱力學和動力學慣性使然，海洋的運動和變化具有明顯的緩慢性和持續性。海洋的這一特徵一方面使海洋有較強的“記憶”能力，可以把大氣環流的變化透過海氣相互作用將資訊貯存於海洋中，然後再對大氣運動產生作用；另一方面，海洋的熱慣性使得海洋狀況的變化有滯後效應，例如海洋對太陽輻射季節變化的響應要比陸地落後1個月左右；透過海氣耦合作用還可以使較高頻率的大氣變化(擾動)減頻，導致大氣中較高頻變化轉化成為較低頻的變化。(四)海洋對溫室效應的緩解作用海洋，尤其是海洋環流，不僅減小了低緯大氣的增熱，使高緯大氣加熱，降水量亦發生相應的改變，而且由於海洋環流對熱量的向極輸送所引起的大氣環流的變化，還使得大氣對某些因素變化的敏感性降低。例如大氣中CO2含量增加的氣候(溫室)效應就因海洋的存在而被減弱。