南冰洋（Southern O）是环绕南极洲的独特海洋区域，其地质形成与南极洲的演化密切相关，而科考发现则揭示了它在地球气候系统中的关键作用。
其地质历史与主要科学发现如下:
南冰洋的地质形成历史是冈瓦纳超大陆解体与南极洲漂移的结果，可以分为以下几个阶段:1.冈瓦纳超大陆时期（大约5.5亿年前一1.8亿年前)南极洲曾经是冈瓦纳超大陆的一部分，与非洲、南美洲、澳大利亚和印度相连。此时南冰洋尚未形成，南极洲位于中低纬度，气候温暖。
2.冈瓦纳解体与南极洲南移（约1.8亿年前-3400万年前）。
大约1.8亿年前，冈瓦纳开始分裂，南美洲与非洲分离，形成了早期南大西洋；印度和澳大利亚向北漂移。
大约在1.4亿年前，南极洲与澳大利亚、南美洲仍然相连，但是已经开始向南漂移了。
大约在8500万年前，南极洲与澳大利亚分离，形成了早期南冰洋的雏形（当时海水温度比较高，尚未结冰）。
大约在3400万年前，南极洲与南美洲彻底分离，德雷克海峡完全打开，南冰洋环流（南极绕极流，ACC）形成，标志着现代南冰洋的诞生。这一事件导致南极洲与低纬度暖流隔绝，气候急剧变冷，冰盖开始扩张。
3.冰盖扩张与现代南冰洋（约3400万年前至今）南极洲冰盖从边缘向内陆扩展，形成稳定的冰盖系统。
南极绕极流成为全球最强的洋流之一，通过“风生环流”机制（受西风带驱动）隔离南极洲，维持其低温环境。
现代科考（尤其是国际极地年计划、IPY等）揭示了南冰洋在地球系统中的多重角色：
1.气候调节与碳循环
热盐环流的关键节点：南冰洋通过吸收大气CO2和下沉深层水，驱动全球温盐环流（如大西洋经向翻转环流），影响全球气候。
碳汇功能：南冰洋表层水吸收大量CO2（大约占人类排放量的40%），但深层水释放CO2的机制（如“碳泵”效率变化）仍是研究热点。
冰期-间冰期CO2之谜：深海沉积物记录显示，冰期时南冰洋释放的CO2减少，可能与南极冰盖扩张和海冰覆盖增加有关。
2.生物多样性与生态系统