巴芬灣位於北美洲東北部，介於巴芬島與格陵蘭島之間，通過戴維斯海峽與大西洋相連，北邊經過史密斯海峽、羅伯遜海峽與北冰洋相通。其地理坐標主要位於北緯70°以北，屬於高緯度極地海域。海灣全長1126千米，寬度112644千米，總麵積達到68.9萬平方千米，平均水深861米，最深處達到2744米。
該海域是以1616年首次完成環航考察的英國航海家威廉.巴芬命名的。
由於該海灣主要位於北緯70°以北，故而氣候嚴寒。巴芬灣的洋流係統呈現出逆時針方向流動，東西兩側海水性質存在著明顯差異。海灣內存在的這種獨特的逆時針環流係統，是由西格陵蘭暖流和北冰洋南下寒流共同構成的。東側為暖流鹽度更高、結冰更晚），西側受極地東風驅動的寒流，這種雙流係統對海洋生物分布和熱量輸送具有關鍵影響。
該海灣中海洋生物多樣性豐富多彩，包括北極比目魚、鋸觸、北極鱈等魚類，以及海豹、海象、海豚和鯨等海洋哺乳動物。
此外，獨有的海洋生物包括白鯨、格陵蘭睡鯊、北太平洋露脊鯨、格陵蘭大比目魚等特有物種，白鯨是該地區重要的海洋生物之一。
作為北極圈內高緯度海域，巴芬灣冬季）10月至次年3月）常會出現極光現象。太陽風粒子與大氣層碰撞產生的綠色、紫色光帶，在無光汙染的冰原上空尤為壯觀，最佳觀測時段為當地午夜前後。1．海洋生物季節性聚集
該海灣在夏季融冰期會形成特殊生態窗口期，從而導致魚類遷徙，北極鱈、格陵蘭大比目魚等向淺海區洄遊，哺乳動物活動如白鯨利用冰間水道進行長距離遷徙，海豹在浮冰上繁殖。
海灣存在冰緣生態係統，在冰層邊緣形成的"冰藻帶"支撐著獨特食物鏈，包括磷蝦、北極甜蝦等底棲生物，吸引海象、格陵蘭睡鯊等頂級捕食者聚集。
由於環境變化從而影響了聲學環境的改變，冰層消融導致水下聲波傳播特性變化，影響到海洋哺乳動物的聲呐交流與導航。此外還對生態鏈產生擾動，白鯨種群因為捕撈壓力減少50，格陵蘭睡鯊等長壽物種麵臨生存威脅，這些都反映出極地生態係統的脆弱性。
主要島嶼係統有巴芬島等，巴芬島是加拿大最大島嶼麵積50萬平方公裡），島上人口密度不足0.1人／平方公裡，極端氣候導致人類定居困難。
德文島是全球最大無人島5.5萬平方公裡），由火噴發物形成的凍土環境酷似火星地表，曾經因為極端氣候導致因紐特人定居失敗。
3．埃爾斯米爾島
位於海灣西北部，屬於加拿大北極群島的一部分，地質構造複雜。
早期探險是十七世的1616年威廉．巴芬的航行首次係統記錄該海域，其航海數據為後世北極航道研究奠定基礎。
重大考古發現20142016年相繼發現1846年沉沒的英國富蘭克林探險隊船隻"幽冥號"和"恐怖號"，證實了19世紀北極探險的悲劇曆史。
中國北極黃河站2004年建立）開展的極地研究顯示，該區域對全球氣候變化響應敏感，海冰消融速度遠超預期。
五、生態保護現狀
隨著航運和漁業開發加劇，白鯨種群數量已經減少50，格陵蘭睡鯊等長壽物種壽命超過500年）麵臨捕撈壓力。國際社會正通過《斯瓦爾巴條約》等機製協調資源開發與生態保護的關係。
巴芬灣內有巴芬島、埃爾斯米爾島
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