南極冰蓋的大小可能很難理解。平均兩公里厚，覆蓋澳大利亞面積的幾乎是兩倍，冰蓋含足夠的淡水以將全球海平面提高58米。
預計到2100年，這張床單的冰損失被預計是海平面上升的領先驅動力，但其貢獻仍然高度不確定。儘管海平面肯定會在本世紀上升，但南極冰的貢獻的預測從44厘米的上升到22厘米的跌落不等。
這種不確定性的大部分是因為控制板的命運的海洋過程以極小的規模出現，並且很難衡量和模型。
但是最近，科學家在理解這個“冰山邊界層”方面取得了重大進展。這個進步是我們的主題新的評論論文，今天發表在年度評論中。
收縮，稀疏和退縮
在南極冰蓋的邊緣，冰川流入南大洋，形成浮冰架。這些冰架充當鑰匙石，穩定冰蓋。他們也在收縮。
海洋從下方融化冰架 - 這個過程稱為“基礎融化”。基礎熔化的增加導致某些地區冰蓋的稀疏和撤退，提高全球海平面。
它也有放慢了全球傾覆的循環中最深的電流，一種洋流的系統，可在全球範圍內循環。
就像餵食它們的冰川一樣，冰架也很巨大。然而，控制基礎融化的海洋過程以及整個南極冰蓋的命運出現在毫米的尺度上。它們發生在一層薄層的海洋中，就在冰下面。
冰架和海洋之間的邊界層很冷，距離任何地方幾英里，在非常厚的冰下，因此幾乎沒有被測量過。
使用其他技術（例如計算機模擬）研究這一層也是一個巨大的挑戰。直到最近，冰山邊界層內的微小運動使冰融化的精確建模無法觸及。
這些雙胞胎挑戰長期以來一直在努力回答這個看似簡單的問題：“海洋如何融化南極冰架？”
建模微型尺度
海洋工藝的計算機模擬並不是什麼新鮮事。
但是直到最近，隨著計算資源的增長及其收縮成本，對冰山邊界層的模擬變得可行。
世界各地的幾個研究小組已經解決了這個問題，建模為向冰提供熱量融化的微型海洋流量。
研究人員正在尋找海洋在做什麼之間的關係，以及冰融化的速度。到目前為止，他們已經發現了不只是一種關係，而是幾個，每個表示不同的熔體“制度”。海洋狀況（溫度，鹽分含量和洋流的速度）和冰的形狀確定了哪種熔化狀態適用。
冰蓋形狀是關鍵，因為融化比周圍的海洋新鮮和更輕。就像在房間頂部收集的熱空氣一樣，新鮮的冷融化水在冰蓋下表面的空心中收集，從下面的海水中絕緣冰，並減慢熔化。
對於陡峭的冰冰，絕緣效果要少得多。融水在陡峭的冰下升起的充滿活力的流動導致與較溫暖的海水混合。這增加了熔化。
快速洋流將熱量轉移到冰上時具有相似的效果。
Sonar配合的機器人
最近，海洋機器人，包括自動水下車輛和通過在冰上鑽探而部署的束縛探針，在冰架下的環境上提供了空前的數據。
這些機器人使用聲納和攝像頭，在冰架的底面露出了一個怪異而奇妙的“冰山”。
這種冰山由許多不同的冰塊製成，範圍從厘米到公里。有些，例如陡峭的曲面，是由冰裂形成的。其他其他人，例如冰上的凹陷（通常稱為“扇貝”），類似樓梯的“露台”，貽貝形的“勺子”以及較大的基礎通道，被認為是由熔體過程形成的。
我們從計算機模擬和機器人融化的新知識闡明了這些功能及其形成方式。熔體機制的存在有助於解釋陡峭的露台的演變，或者為什麼不同特徵出現在冰架的不同部分中。
例如，在南極西部的多森冰架的溫暖，平靜的東部，一個自主機器人觀察到的基礎露台。在多森（Dotson）的西部（經歷了寒冷，快速的水流），發現了大貽貝形勺。
仍然存在不確定性
這些功能中的某些形式仍然未知。
新模擬這使冰水邊界可以及時移動，顯示了冰融化的“自雕像”行為。這類似於沙丘如何形成和在沙漠中移動。
但是，需要新的計算機模型來模擬整個ICESCAPE的形成和演變。
這裡強調的最近的一些進展正在幫助減少我們對南極冰蓋對全球海平面上升的貢獻的不確定性。
但是，將我們對基礎熔體的新理解以及它形成的動態冰台納入氣候和冰蓋模型仍然帶來了巨大的挑戰。
克服這一挑戰是緊迫的。在氣候和冰蓋模型中融化的準確表示將減少海平面上升預測的深度不確定性，尤其是海洋條件和冰架融化製度 - 轉向未來。
Madelaine Gamble Rosevear，物理海洋學博士後研究員，塔斯馬尼亞大學;本·加爾頓·芬茲（Ben Galton-Fenzi），首席科學家；Bishakhdatta Gayen，機械工程學員和副教授，墨爾本大學， 和凱瑟琳·弗雷格登希爾（Catherine Vreugdenhil），流體動力學研究員ARC DECRA研究員，墨爾本大學
