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l hielo marino aumenta en densidad según la temperatura mengua hasta alcanzar el punto de congelación. La forma que adopta el hielo marino depende de varias condiciones, y particularmente del grado de turbulencia en las capas superiores del océano.

Los primeros cristales que se forman son diminutas esferas de hielo puro; éstas crecen rápidamente en discos delgados, y entonces, en condiciones de calma, a estrellas hexagonales que van apilándose en forma de largas agujas.

Las turbulencias marinas rompen este proceso y convierten las formaciones en una especie de hielo granizado llamado "Frazil", que alcanza varios metros de profundidad, dándole al mar una apariencia de sopa espesa o balsa de aceite, que por efecto del viento y oleaje generan unas suaves y llamativas ondulaciones, muy diferentes de las clásicas marejadillas. Si las turbulencias persisten, los cristales se funden en sus bordes y toman apariencia redondeada, creando lo que se llama "Pancake ice"; Bajo estos campos de hielo donde las condiciones están más en calma,  los "Pancake" toman formas mayores. Más al fondo, el "Frazil" se consolida creando unas delgadas hojas de hielo de unos 10 cm. llamadas "Nilas".

Placa de hielo marino, y el hielo marino partiendo en la primavera

Alcance de las masas de hielo en el invierno (izquierda), estimado en 20 millones de km2; y verano (derecha), estimado en unos 3 millones de km2. Las zonas de color gris son las plataformas heladas permanentes

Las nuevas formas de hielo, tienen no obstante sus mejores condiciones en el mar de aguas abiertas, donde las temperaturas del océano y atmósfera tienen mayores diferencias.

En el verano antártico, el hielo marino cubre una superficie aproximada de 3 millones de km2, pero durante el otoño e invierno, las reducidas temperaturas comienzan a helar las aguas marinas más próximas al continente. La formación de hielo marino durante este proceso se estima en la increíble media de 57 km2 por minuto.

Para finales del invierno, en septiembre, el hielo ha logrado una cobertura máxima de aproximadamente 20 millones de km/2, lo que supone una extensión tres veces más grande que Australia, y se extiende tan lejos como a 2.200 km. de la costa.

El espesor del hielo suele ser de 1 m., pero en ciertas condiciones puede llegar a 10 m. El espesor del hielo es importante para que los científicos puedan determinar los efectos en la iteración Océano-atmósfera. Es también un indicador de como puede afectar al Cambio Climático, por ello, es importante entender el crecimiento y decaimiento del hielo marino y la forma en que actúan recíprocamente las aguas antárticas y el hielo que albergan, con la atmósfera global.

Parte de esta interrogante y elemento común al clima global son también los factores de temperatura, corrientes oceánicas, mareas y vientos que influencian el crecimiento y distribución del hielo del mar.

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