冰川和海洋
冰川作用
南极洲提供了关于两万年前北极可能出现的最好的图片北美在伟大的劳伦蒂德冰盖．一些科学家认为，最初的冰川随着时间的推移而变厚，变成了巨大的冰川南极东部冰盖起源于Gamburtsev山1400多万年前。其他的冰川，比如那些早在5000万年前就在哨兵山脉形成的冰川，沿着山谷前进，在南极洲西部的海洋中崩解。岸冰架后来由于冰川作用加剧而搁浅。当地的冰盖形成，覆盖了南极西部的岛屿群以及山南极洲东部的山脉。冰盖最终合并形成巨大的冰原，将南极洲西部和东部连成一体大陆这在今天是众所周知的。自从第一次冰川出现以来，除了最近在300万年前可能发生的一次重大冰川消退外，南极大陆基本上被冰覆盖。
然而，导致这些大陆冰原的诞生和发展以及它们的衰变和死亡的因果因素仍然知之甚少。这些因素是相互关联的。此外，冰盖一旦形成，往往会形成独立的气候模式，从而自我延续，最终甚至可能自我毁灭。冷空气质量例如，南极陆地的排水，在冬天冷却和冻结周围的海洋，形成一个冰袋，减少太阳能通过增加反射率的输入，使内陆大陆地区更加远离开放海洋的热量和水分来源。南极东部冰盖已经增长到如此高的海拔和范围，现在很少有大气水分滋养它的中心部分。
的体积南极地冰必须有波动自冰原诞生以来，很多时候都是如此。冰川怪人山峰上的冰川条纹岩石现在高于当前的冰盖水平，证明了在更高的水平上被冰覆盖。水位的普遍下降导致一些以前的冰川从极地通过横贯山脉后退，几乎消失，产生如此壮观的"干谷作为莱特，泰勒,维多利亚山谷附近麦克默多海峡．1983年报道的新生代海相冰的发现使人们对南极冰自起源以来一直存在的普遍看法产生了怀疑硅藻-相信可以追溯到上新世(大约530万到260万年前)冰碛物的比尔德莫尔冰川区域。的硅藻被认为是搜遍了来自南极洲东部盆地的年轻沉积矿床，并融入到冰川穿越南极山脉如果是这样的话，南极洲可能在大约300万年前就没有冰或几乎没有冰，当时含硅藻的地层沉积在海洋航道上，南极冰盖可能经历了冰川的消失也许类似于北半球间冰期后期发生的那些。前更高的证据海平面在许多地区都有发现地球似乎支持假设发生了这样的冰消作用。例如，如果南极洲的冰今天融化，全球海平面可能会上升约150至200英尺(45至60米)。
的南极冰盖似乎处于一种平衡，根据最佳估计，既没有显著增加也没有显著减少。雪降水是抵消主要是大陆冰通过冰架流、冰流和冰盖流三种机制向海移动。最大的体积损失是由崩解冰架，特别是罗斯，朗尼，Filchner,Amery冰架．大量的损失也发生在底部融化，但这是部分补偿的质量增加由冻结的吸积海水．已知不同冰架的数量模式和增益与损失之间的平衡是不同的，但融化可能占主导地位。较小的冰架南极半岛正在撤退，分裂成广阔的田野冰山，可能是由于温度上升和表面融化。
南极西部冰盖(WAIS)一直是最近研究的主题，因为它可能不稳定。罗斯冰架主要由巨大的冰流供养下行从西海岸到西海岸这些冰流在上个世纪左右出现了重大变化——加速、减速、增厚和变薄。这些变化影响了接地线，接地的冰川从床上升起，形成冰架或漂浮的冰舌。接地线的改变可能最终会改变wis本身，可能会导致冰盖的消失，并导致全球气温大幅上升海平面．尽管这一切在未来100年里发生的可能性很遥远，但在21世纪对WAIS进行重大修改并非不可能，而且可能产生世界性的影响。
这些冰原也提供了独特的来自大气、火山和宇宙沉降物的过去气候记录;沉淀量和化学性质;温度;甚至还有过去的样本大气．因此，冰芯钻探以及随后对这些冰芯的分析，为导致气候变化的过程提供了新的信息。俄罗斯“东方”号核电站的一个深取心洞，让人们看到了40多万年前的气候和放射性沉降物历史。在冰和床之间有一个巨大的淡水湖。沃斯托克湖可能已经被隔离了大气数千万年来，人们开始猜测在这种不寻常的环境中可能进化出了什么样的生命。沃斯托克湖也引起了行星科学的关注社区因为它是未来研究的一个可能的试验点木星的月亮欧罗巴它在厚厚的冰层下有一层液态水，因此有可能成为避难所生活．
成千上万的陨石在冰原的“蓝冰”区域被发现。到1969年，只发现了5块碎片，但自那以后，已经发现了9800多块碎片，主要是日本和美国科学家发现的。大多数标本似乎是在大约70万到1万年前降落在南极冰盖上的。他们被带到山附近的蓝冰区，那里的古冰消融，陨石集中在地表。大多数陨石被认为来自小行星还有一些来自彗星，但有些现在已经知道月球来源。另一种稀有陨石叫做shergottites有相似的起源火星．
周围的海洋
的南大洋南极洲周围的海洋经常被比作南极洲护城河在一个堡垒．动荡不安"咆哮西风带"和"“狂暴的五十年代”位于一个环极地风暴轨道和一个通常被称为西风漂移的西风洋流区绕极流．大西洋、太平洋和印度洋的温暖的亚热带表层流在这些水域的西部向南移动，然后在遇到环极流时转向东方。温暖的海水与冰冷的南极水相遇并部分混合，称为南极水南极地表水，以形成具有中间特征的质称为亚南极地表水。混合发生在大约10°的浅而宽的区域纬度坐落在亚热带收敛(南纬40°左右)和北南极辐合带(大约在南纬50°至60°之间)。副热带辐合线通常定义了a的北部界限水的质量它有许多独特的物理和生物特征，因此常常有一个单独的名字——南极洋，有时也叫南极洋;它约占全球海洋体积的10%。
这两个汇合点是明确而重要的海洋边界区，它们深刻地影响着气候、海洋生物、海底沉积、浮冰和冰山漂移。它们很容易被快速的变化识别出来温度和盐度。南极水域的含盐量比热带水域低，因为它们的温度较低，溶解盐的蒸发浓度较低。当地表水从亚热带辐合带向南移动进入亚南极气候带时，其温度会下降约9至16华氏度(5至9摄氏度)。在南极辐合区，从亚南极进入南极气候带，地表水温度进一步下降。
而表面水流的模式，主要受地球自转，风，水密度的差异，以及盆地相比之下，深层水团的情况则更为复杂，但人们对其了解较少。北流的南极地表水沿着南极辐合下沉到温暖的亚南极地表水下面约3000英尺，成为亚南极中间水。这水团，还有寒冷南极底水延伸到遥远的北方赤道与北半球的海水交换南极底水的运动是在大西洋北至百慕大隆起电流在靠近大陆的地方形成了一个周向的地表水分流带，并伴有较深水团的上涌。
两种形式的浮冰在冰川周围形成大陆:(1)冰川美联储非永久性的冰架，一些巨大的尺寸，如罗斯冰架(2)每年冻结和融化一次冰包,在冬天在大西洋延伸至南纬56°，在南大洋靠近太平洋边界处延伸至南纬64°。南极洲被称为“脉动大陆”，因为它的次级冰面海岸线每年都在增加和减少。在风和洋流的推动下，冰层不断地移动。这一运动是在西部的沿海地带东风漂移在大陆边缘和向东(更北)的西风漂移带。冰山——冰川和冰架的崩解碎片——在亚热带辐合带到达北部极限。每年的面积变化大约是地球的六倍北极毫无疑问，南极浮冰在海洋和大气之间的热交换变化中起着更大的作用，从而可能改变全球天气模式。长期天气学研究，现在由卫星图像显示了南极冰原的长时间变薄养生法可能与global有关气候变化．
作为深海钻井该项目由美国政府于1968年至1983年进行，钻探船Glomar挑战者在南极和亚南极水域进行了几次巡航，以收集和研究海底和海底以下的材料。探险包括一次往返澳大利亚和罗斯海(1972 - 73);一个在南边新西兰(1973);一个来自南方智利到别林斯高森海(1974);还有两个在德雷克海峡而且福克兰群岛面积(1974年和1979-80年)。该船最重要的发现之一是在沉积物中发现的碳氢化合物早第三纪的而且新第三纪在罗斯海发现了大约6600万到260万年前的化石，以及晚期从南极洲发现的冰山携带的岩石渐新世沉积物(那些大约2800万到2300万年前的沉积物)在许多地方。研究人员推断出从这些由冰产生的碎片中发现，南极洲至少在2500万年前被冰川覆盖过。
国际资助的钻井作业开始于1985年海洋钻探计划使用新的钻井船JOIDES决议更早地展开Glomar挑战者研究。研究威德尔海(1986-87)表明，后期地表水偏暖白垩纪早期新生代时间和南极西部冰盖直到大约1000万到500万年前才形成，这比从大陆上的证据推断出来的时间要晚得多。钻孔克尔盖伦高原附近艾默里冰架(1987-88年)需要研究印第安人的裂谷历史澳大利亚板并揭示了这个世界上最大的水下高原是海洋起源的，而不是像之前认为的那样是大陆碎片。