在气候特点上，阿蒙森海属于极地气候，全年寒冷，气温通常在零下几十摄氏度。由于靠近南极大陆，其气候受到冰架融化、洋流变化和温室气体浓度升高的显着影响。进入二十一世纪初期以来，该片海域增暖趋势日趋明显，是南极周边气候变暖最显着的区域之一，这种气候特点对全球气候变化具有重要意义。
阿蒙森海的生物多样性丰富，主要的海洋生物资源包括浮游生物、鱼类、底栖动物等。鱼类中如侧纹南极鱼、南极深海鲑等，是当地生态系统的核心物种。在浮游生物中如磷虾和灯笼鱼，为鱼类提供着重要饵料。而在底栖动物中包括纽虫、海参等超过60种大型底栖动物，展现了这片海域生态的复杂性。
中国科考队在二十一世纪的初期曾经在该海域布放了生态潜标，并且成功地获取了南极磷虾的季节分布特征数据，为研究全球变暖背景下南极生物种群的变化提供了科学依据。
阿蒙森海周边的地质和气候条件密切相关，这首先体现在冰川消融，阿蒙森海周边的冰川消融是南极洲冰盖损失最快的区域之一，对全球海平面上升有着重要影响。研究表明，如果南极西部冰盖完全融化，那么全球的海平面可能上升3米高。其次，还表现在沉积物的科考发现上，德国科学家在……阿蒙森海海底沉积物中发现了9000万年前的琥珀样本，揭示了该地区历史上曾经存在茂密森林的生态环境。另外，在生态系统变化上，随着冰川消融和海水变暖，阿蒙森海的生物地球化学过程正在发生变化，这可能会影响到当地生物种群的结构和分布。
阿蒙森海这片具有重要生态和气候意义的南极边缘海。以其独特的地理位置、丰富的生物资源和显着的气候变化影响，从而使其成为了全球气候变化研究的热点区域。在二十一世纪初期，中国科考队在该处海域开展了多项研究，为保护南极海洋生态系统提供了宝贵数据。
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