De norske havområdene er preget av stor klimavariasjon, så vel sesongmessig som fra år til år. Dette skyldes variasjoner i storskala lufttrykkfelt og påfølgende variasjoner i vind, variasjoner i mengde og temperatur i vannet som strømmer inn fra Nord-Atlanteren, lokalt varmetap fra hav til luft, og mengde av andre tilstøtende vannmasser som strømmer inn i havområdene.
Bemerkelsesverdig varmt
Det siste tiåret har det vært bemerkelsesverdig varmt i de norske hav- og kystområdene. De varmeste årene som noensinne er observert i Norskehavet var i løpet av det siste tiåret. I Barentshavet var alle årene 2004-2007 varmere enn ved siste varmeperiode. I Barentshavet har de høye temperaturene også ført til endret vannmasse fordeling. Områdene dekket av kaldt vann (arktisk vann) har minsket kraftig slik at mesteparten av havområdet i de siste årene har hatt temperaturforhold som tilsier at for eksempel torsk kan gå hvor den vil.
Endringer i klima og i fiskeri har stor betydning for de marine økosystemene. Klimaet påvirker rekruttering, vekst og antall fisk, i tillegg til utbredelse og vandringsmønster. Økosystemene er tilpasset de naturlige klimasvingningene, og endrer seg med dem. Varme og kalde perioder som varer i noen få år har stor betydning for fiskebestandene isolert sett, men det er de langperiodiske endringene i klimaet som har den største betydningen for det marine økosystemet.
Forskyvning av arter
De spesielle klimatiske forholdene som har blitt observert i det siste tiåret har hatt flere dokumenterte effekter på økosystemet i Barentshavet. Det er vist at de varme forholdene har ført til en økning i nordlige, varmekjære dyreplanktonarter og påfølgende gode føde- og vekstforhold for artene som lever av disse, for eksempel torsk og lodde. Samtidig har det vært en nedgang i mengde arktisk dyreplankton. Det kan ha negative konsekvenser for den arktiske næringskjeden, deriblant polartorsk og andre arktiske beitere. Det har også blitt vist at det har vært en forskyvning nordover av loddeområdene det siste tiåret, og at dette sannsynligvis skyldes det varme klimaet.
En usikkerhet i hvordan økosystemet vil møte et varmere hav, er den såkalte match-mismatch effekten. Når vi får en oppblomstring i planteplankton om våren, følges denne av en oppblomstring av dyreplankton litt senere. Dyreplankton beiter på planteplankton, som igjen blir mat for fiskelarvene litt senere utpå våren. Dette er et system det i dag er en noenlunde balanse i, selv om det er variasjoner fra år til år.
En usikkerhet i forskningen er hva som vil skje når temperaturen i havet økes ytterligere. Temperaturøkningen vil påvirke hver av disse artene individuelt, og det kan oppstå en situasjon der fiskelarvene dør av sult fordi de kommer for tidlig i forhold til dyreplanktonet. På dette feltet er det fremdeles en del kunnskapshull som må tettes før det er mulig å si noe endelig om utviklingen.