Az Északi-tenger egy beltenger az Atlanti-óceán peremén, Európa északnyugati részén. A tenger tölcsérszerűen tágul az Atlanti-óceán északkeleti része irányában. A La Manche csatorna és a Skagerrak tengerszorosai mellett három oldalról szárazföld szegélyezi. A partjaitól számított 150 km-es övezetben mintegy 80 millió ember él.
Az Északi-tenger fontos kereskedelmi útvonal is, Közép- és Észak-Európát köti össze a világpiacokkal. A déli része a vele szomszédos a La Manche-sal a világ legforgalmasabb hajózási régiója. A tengerfenék alatt nagy kőolaj- és földgáz-lelőhelyek terülnek el, melyek kitermelését az 1970-es évek óta folytatják. A kereskedelmi halászat következtében a halállomány az utóbbi évtizedekben jelentősen megcsappant. Nyugat- és részben Kelet-Európa szennyvizei közvetlenül – vagy a Balti-tengeren keresztül közvetve – az Északi-tengerbe kerülnek, ami szintén környezeti változásokat idéz elő.
Geográfia Fekvés és kiterjedés bélyegkép|jobbra|300px|Az Északi-tenger vízmélységei Az Északi-tenger nagyrészt a kontinentális selfen hullámzik. Északi részének egy keskeny területe Norvégia partjai mentén kivételt képez ez alól. Nyugatról a Brit-szigetek (Nagy-Britannia), keletről és délről pedig a kontinens határolja (Norvégia északkeletről, Dánia keletről, Németország délkeletről, Hollandia délről, Belgium és Franciaország délnyugatról).
Délnyugaton a Doveri-szoroson keresztül a La Manche-csatornába megy át, keleten a Skagerrak és a Kattegat szorosokon át lehet eljutni a Balti-tengerre, északon pedig tölcsérszerűen szélesedik a Norvég-tenger irányába.
A környező országok partjainak nyilvánvaló határain túl a norvég Lindesnes és a dán Hanstholm városok között húzott képzeletbeli vonallal jelölték ki a határát a Skagerrakkal. Az északi határa ennél kevésbé egyértelműbben van meghatározva, tradicionálisan Skócia északi része és a Shetland-szigetek között, illetve a Shetland-szigetek és a norvégiai Ålesund között meghúzott képzeletbeli vonalakkal jelölik ki a határát. Az 1962-ben kötött oslo-párizsi egyezmény (OSPAR) értelmében nyugaton és keleten valamivel növelték a kiterjedését a nyugati hosszúság 5°-ában és az északi szélesség 62°-ában – a norvégiai Geiranger-fjord magasságában – határozva meg azt.
Az észak-déli irányú kiterjedése 1120 km az északi szélesség 50° 56'-től a 62°-áig. A kelet-nyugati irányú legnagyobb szélessége 1001 km a nyugati hosszúság 4° 26'-től a keleti hosszúság 9° 50'-éig.
Az Északi-tenger vízfelülete 575 000 négyzetkilométer, átlagos mélysége 94 méter. A két adat együtt 54 000 köbkilométerben (km³) határozza meg vizeinek össztérfogatát.
Tagolódása A halászati és időjárási előrejelzések az Északi-tengert a következő részekre bontják: Nyugati rész (északról délre): Viking – a Shetland-szigetektől keletre Forties – Skóciától keletre (a "hosszú negyvenesek" mentén) Dogger – a Dogger-pad feletti rész (többek között) Southern Bight – a tenger délnyugati része
Keleti rész (Északról délre): Utsira – a norvég partoktól nyugatra, a hasonló nevű sziget után elnevezve Fischer – nyugatról a Skagerrak, délről a Német-öböl határolja Skagerrak – a Kattegattal együtt köti össze az Északi-tengert a Balti-tengerrel Német öböl – a holland, német és dán partszakasz közti terület Helgolandi-öböl – a Német öböl délkeleti része. A Helgoland valamint a holland, német és dán partszakasz közti rész.
Folyói Rövid áttekintés: Rajna-Maas-delta (Hollandia) 2900 m³/s, ebből az IJsselmeeren keresztül 555 m³/s a Rajnából 2300 m³/s a Maasból 357 m³/s Elba (Alsó-Szászország/Schleswig-Holstein) 856 m³/s Glomma (Norvégia) 603 m³/s Götaälv (Svédország, Trysilelva Norvégia)Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde: Gehört das Kattegatt noch zur Ostsee? →„Fizikai értelemben vannak érvek, melyek az Északi- és Balti-tengerek határát Langeland és az Öresund közé teszik.“ Weser (Alsószászország/Bréma) 358 m³/s Drammenselva (Norvégia) 314 m³/s Humber (Anglia) 250 m³/s, közös tölcsértorkolat: Trent 99 m³/s Yorkshire Ouse 44 m³/s Tay (Skócia) 170 m³/s Otra (Norvégia) 150 m³/s Sira (Norvégia) 130 m³/s Schelde (Belgium/Hollandia) 126 m³/s Forth (Skócia) 112 m³/s Numedalslågen (Norvégia) 111 m³/s Tweed (Skócia/Anglia) 85 m³/s Ems (Alsószászország) 80,5 m³/s Temze (Anglia) 76 m³/s
Geológia Keletkezés bélyegkép|300px|Kr. e. 8000 körül az Északi-tenger déli részén a Doggerland terült el Az Északi-tenger mai medencéje a harmadidőszakban alakult ki. Mai körvonalait csak a korai holocén idején, kb. 8 000 éve nyerte el. A mostani állapota is csak egy állomás a dinamikus átalakulások során. Hosszútávon a vízszint emelkedése figyelhető meg, mely az elmúlt 7500 évben évszázadonként átlagosan 33 centimétert tett ki (a német partoknál megfigyelt dagályok középértéke alapján). A 20. században a vízszint 20-25 centiméterrel emelkedett.
A Weichsel-glaciális során, mint a többi jégkorszak idején is rengeteg vízmennyiség fagyott meg, Skandináviát három km vastag jég borította. A jégkorszak csúcsán a vízszint 120 méterrel volt alacsonyabb a mai szintnél, a tengerpart pedig 600 km-rel északabbra volt a mainál és az Északi-tenger medencéjének nagy része száraz terület volt. A jégkorszak végén a tengerszint a mainál már csak 60 méterrel volt alacsonyabban, így a partvonal a Dogger-padtól északra húzódott. Az Északi-tenger medencéjének teljes déli része szárazföldi terület volt, melyet Dogger-föld (Doggerland) névvel illetnek. A Brit-szigetek és az európai kontinens összefüggő szárazföldet alkottak. A következő évezredek során a vízszint – egyre lassuló mértékben – emelkedni kezdett.
Kb. 9850-től 7100-ig tartó időszakban az Elba ősi medrének völgye is víz alá került. Valamivel később a La Manche-on is utat tört magának a víz és kialakult a Watt-tenger. Az ezt követő időkben a tenger hol teret nyert, hol visszavonult. Mintegy 5000 éve (Kr. e. 3000 körül) a déli felén a víztükör négy méterrel, az időszámítás kezdetekor pedig két méterrel volt a mai alatt. Rövid ideig tartó emelkedés után 1000 körül ismét visszaesett a keresztény időszámítás kezdetekori szintjére, hogy aztán több lépcsőben lassan tovább emelkedjék.Karl Heinz Behre: Die Schwankungen des mittleren Tidehochwassers an der deutschen Nordseeküste in den letzten 3000 Jahren nach archäologischen Daten. (PDF; 402 kB) In: Coastline Reports 1 (2004)
Domborzat bélyegkép|300px|Az Északi-tenger műholdfelvételen, a Dogger-pad kiterjedése pirossal jelölve Az Északi-tenger egy selftenger, melynek átlagos mélysége 94 méter. A tengerfenék nagyobbrészt a selfen terül el és a mélysége a déli 25-35 méterről a Norvégiától a Shetland-szigetektől északra húzódó kontinentális perem széléig 100-200 méterre növekszik. A tenger teljes déli részén a maximális vízmélység 50 méter. Ez alól egyedül a Norvég-árok képez kivételt, ahol az Északi-tenger a 725 méteres mélységet is eléri. A partvidékektől távolabbi területek közül a Dogger-pad a legsekélyebb része. Az Északi-tenger déli részén számtalan a Dogger-padhoz hasonló felszín alatti homokpad található. Ilyenek például a Klaver-pad, a Fisher-pad, a Jütland-pad és a Noordhinder-pad.
Az Északi-tengert geológiailag általánosan négy részre osztják fel: a sekély déli részre, a középső részre, az északi részre valamint a Norvég-árokra. A déli-Északi-tenger a Doveri-szoroson túl a La Manche-ba megy át. A Southern Bight (Déli-öböl) a holland és belga partok előtt, a Német-öböl (Deutsche Bucht) a Helgolandi-öböllel együtt a német partok előtt terül el. A Német-öblöt északról a Dogger-padot borító sekély víz határolja, mely egészen a tenger középső részéig terjed. A Watt-tenger a hollandiai Den Heldertől a déli partok mentén egészen a dániai Esbjergig húzódik.
A Dogger-pad legsekélyebb része körülbelül fele akkora, mint Hollandia és mélysége 13-20 méter között van csupán. Híres halászhelynek számít, viharok idején gyakran még a hullámok is megtörnek itt.
A Norvég-árok átlagosan 250-300 méter mély, a Skagerrakba vezető részén akár 725 méter mély is lehet és fontos szerepet játszik a Balti-tenger és az Atlanti-óceán közti víz cserélődésében. A Norvég-árok mentén halad a Norvég-áramlat, melynek segítségével az Északi-tenger vízének nagy része az Atlanti-óceánba kerül. A Balti-tengerből származó víz nagy része is így jut északra. Az Északi-tenger középső részén, kb. 200 km-re keletre a skót Dundee várostól található Devil’s Hole-ban (Ördöglyuk) további árkok találhatók. A pár kilométer hosszú árkok mélysége eléri a 230 méteres mélységet is, míg a környék átlagosan 90 méter mély.
A Doveri-szoros mélysége 30 méter, nyugati irányba haladva folyamatosan mélyül és a La Manche vége (nyugati bejárata) már 100 méter mély. Hollandia és Nagy-Britannia partjai között az átlagos mélység 20-30 méter között van, ami a fríz partok előtt (a Friese Frontnál) 45 méteresre növekszik.
Hidrológia Főbb adatok bélyegkép|200px|A Rajna torkolata A tengervíz sótartalma helytől illetve évszaktól függően változik. A folyótorkolatok közelében 15-25 ezrelék, míg a tenger északi részén 32-35 ezrelék mérhető.
A hőmérséklet nyáron 25 °C, télen 10 °C, azonban ezt erősen befolyásolja az Atlanti-óceán és a vízmélység, főként a tengeráramlások miatt. Az Északi-tenger mélyebb északi részén, a Shetland-szigetektől délre és keletre a vízhőmérséklet az Atlanti-óceán felől beáramló víz miatt az egész év során csaknem folyton 10 °C felett van, míg a sekély Watt-tenger partjainál a legnagyobb az ingadozás mértéke és itt keményebb teleken jégpáncél is kialakulhat.
A víz körforgása bélyegkép|300px|Az Északi-tenger áramlásai Az Északi-tengerbe a sós víz a La Manche-on valamint a skót és angol partok mentén érkezik az Atlanti-óceánból az Északi-tengerbe, míg az édesvizet főként a Balti-tengerbe torkolló folyókból kapja, mely a Skagerrakon keresztül jut el ide. Az Északi-tengerbe torkolló folyók vízgyűjtő területe mintegy 841 500 km² és évente 296–354 km³ édesvizet szállítanak a tengerbe. A Balti-tenger folyóinak vízgyűjtő területe 1 650 000 km², ami épp kétszer akkora, mint az Északi-tenger folyóié és 470 km³ édesvíz kerül belőlük az Északi-tengerbe.
A dán és a norvég partok mentén a víz az 50-100 méteres mélységben mozgó Norvég-áramlattal visszakerül az Atlanti-óceánba. A Balti-tengerből származó félsósvíz és a fjordok friss édesvize miatt az áramlat sótartalma viszonylag alacsony. Az Atlanti-óceán beáramló melegebb vizének egy része a Norvég-áramlattal párhuzamosan észak irányba fordul és így egy meleg magot hoz létre a tengerben. Télen az áramlat hőmérséklete 2-5 °C, a sótartalma kevesebb 34,8 ezreléknél. Az Atlanti-óceán vize ezzel szemben 6 °C, sótartalma 35 ezrelék felett van.
A tenger vize egy-két év alatt teljesen kicserélődik. A tengeren belül a hőmérséklet, sótartalom, tápanyagtartalom valamint szennyeződés mértéke alapján élesen elkülöníthető határok (frontok) vehetők ki, melyek nyáron erősebben rajzolódnak ki, mint télen. A nagyobb ilyen frontok a "fríz front" (Friese Front), amely az Atlanti-óceánból (északról a brit partok mentén) érkező vizet választja el a La Manche-on át érkezővel valamint a "dán front", mely a part menti vizeket választja el az Északi-tenger középső részétől. A nagy folyók torkolataiból bekerülő víz csak lassan alakul át tengervízzé. A Rajna és az Elba vize például még Dánia észak-nyugati partjainál is könnyen megkülönböztethető a tengervíztől.
A folyók anyagbevitelének és az atmoszféra víz körforgására gyakorolt hatásának bonyolult rendszerét csak modern számítási eljárásokkal lehetséges megállapítani.
Árapály bélyegkép|300px|balra|Az árapály lefolyása időben Bergenhez mérten bélyegkép|200px|Apály a The Wash-on bélyegkép|200px|Az Északi-tenger amfidrómiai rendszere