南極冰蓋是地球表麵上最大的固態水體係統，其形成與演化深深植根於地質曆史進程，人類對它的科學考察則揭示了從氣候變遷到生命適應極端環境的諸多奧秘。
南極冰蓋的形成地質背景如下南極冰蓋又稱“南極冰盾”）並非孤立存在，而是由於板塊構造、古氣候演變與大陸漂移共同作用的結果。其核心驅動力可以追溯到岡瓦納古陸的分裂及南極洲向極地位置的遷移。
首先是由於大陸漂移的結果，才導致了南極洲的孤立化。大約2億年前的中生代侏羅紀時期，所有南方大陸包括今天的非洲、南美洲、印度、澳大利亞和南極洲）仍連成一片超級大陸——岡瓦納古陸。隨著盤古大陸的解體，這些陸地逐漸分離並向北漂移，而南極洲因處於南半球高緯度區域，最終被推向南極點附近。大約在3400萬年前(漸新世晚期），南極洲周圍形成環繞全球的洋流如南極繞極流），切斷了它與其他大陸的熱量交換，導致大陸內部氣溫驟降，為冰雪積累創造了條件。
這一過程標誌著南極從溫帶向極地氣候的轉變，是冰蓋形成的前提條件。
其次是地形與沉積基底的支撐作用，南極洲的底層基岩是以古老的地盾為主的(如東南極的前寒武紀結晶岩），平均海拔超過了2500米，形成了巨大的“碗狀”窪地。這種高海拔與低氣溫的結合，使得降雪持續堆積而難以消融。同時，冰蓋下方的床岩icebedrock）並非平坦均勻的，部分區域存在著山脈如橫貫南極山脈）、火山如埃裡伯斯火山）和次冰川盆地，它們通過起伏的地貌影響著冰流的運動方向與速度。例如，西南極的瑪麗伯德地因為靠近海洋並且基底比較低，冰體更容易向海岸滑動；而東南極因為基底更高、更寒冷，冰蓋厚度更大最厚處超過4700米）。
再次，是因為氣候係統的正反饋機製強化了冰蓋的擴張。當初始積雪轉化為冰川後，由於反照率效應冰雪反射陽光減少地表吸熱）、蒸發抑製低溫限製水分循環）和海洋環流隔離南極輻合帶阻擋暖水侵入）共同作用影響而形成了自我強化的冷卻循環。
大約在1400萬年前的中新世中期，南極冰蓋已經基本覆蓋了整個南極大陸，此後經曆多次進退如冰期與間冰期的交替），但總體上保持了大規模存在的態勢。現代冰蓋的體積大約占全球淡水資源的70，若完全融化將會使海平麵上升大約60米。
最後，就是冰下湖泊與地下水係統的隱性影響。
通過二十一世紀早期二十年代的研究發現，南極冰蓋底部存在著大量液態水構成的子冰川湖如沃斯托克湖、東方湖），這些湖泊被高壓下的冰層封閉，與外界隔絕數百萬年。它們的存續依賴於地熱通量來自地球內部的熱量）和冰壓產生的壓力融解效應，為極端環境下的生命提供了潛在棲息地，這也暗示了冰蓋內部複雜的熱力學。…
自20世紀初人類開始係統探索南極以來，通過鑽探、遙感、原位觀測等技術手段，科學家在冰芯記錄、古氣候重建、生物適應性等領域取得了突破性成就。人類對南極冰蓋的主要科考發現…
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