1. 地理位置：北海地处北纬21°27'，是中国大陆最南端的海港城市，临南海之滨，被四面环山。这个位置就决定了北海在冬季受到较强的东北风、北风的影响，从而使得气温下降。
2. 海洋影响：北海位于南海中心位置，处于赤道西侧，夏季时受到季风的影响而温暖湿润。但秋冬季节，受到北部西伯利亚高压系统和偏东季风的影响，极寒空气卷入南海，使得北海海域水温迅速下降。
3. 面积狭小：相比之下，北海海域的面积相对较小，水深度也不太深，属于浅海，流速慢，没有太多热量储存，一旦天气转凉，海水很容易就会变得非常冷。
4. 河流输入：北海周围有多条河流汇入，如鹑江、己酉江、涠洲岛周围的大小溪流，大量土壤中富含铁质，使北海海水呈深绿色，河水带入了大量的淡水及沉积物，也使海水温度变化较大。
5. 气候变化：北海所在地区气流不断变化，受到冷空气、暖空气、台风、西南季风、东南季风等多种气流的影响，因此气温起伏较大。特别是近年来全球气候变化导致北海气温骤然下降的现象更加普遍，使北海成了冬季“冰城”。
