thumb|upright=1.25|Fragments épars de glace de mer recouverts de neige. thumb|upright=1.25|Lame fine de glace de mer, observée sous une lumière à polarisation croisée. Tous les cristaux (que l'on distingue grâce aux couleurs d'interférence différentes) contiennent des inclusions de saumure et d'air ; inclusions situées dans le plan cristallographique.
La glace de mer est constituée d'eau de mer gelée, et parfois aussi de neige tassée ou d'eau douce gelée (l'eau de mer gèle à une température plus basse - environ -2°C - que l'eau douce). C'est un composite complexe principalement formé de glace pure dans divers états de cristallisation, de bulles d'air et de poches de saumure incluses. Étant moins dense que l'eau, elle flotte à la surface de l'océan (tout comme la glace d'eau douce, qui a une densité encore plus faible). Selon son âge et son épaisseur, elle sera plus ou moins dense, et perdra plus ou moins de sel.
Enjeux Comprendre ses processus de formation et de croissance est important pour les marins, les climatologues, les écologues, les auteurs de simulations mathématiques, pour les spécialistes de la télédétection (en effet la composition et les propriétés microstructurales de la glace affectent la façon dont elle interagit avec le rayonnement électromagnétique).
Géographie La glace de mer recouvre environ 7 % de la surface du globe terrestre et environ 12 % des océans du monde.. La banquise mondiale, ne persiste que dans les deux régions polaires (banquise arctique au nord, sur l'océan Arctique ; banquise antarctique sur le sud de l'océan Austral), mais durant les périodes glaciaires, elles ont connu une forte extension (en surface et en volume).
Saisonnalité La surface de la banquise de mer s'étend fortement durant les mois de nuit polaire, et diminuent durant l'été, selon un cycle annuel qui est un processus naturel dont dépend l'écologie arctique et subaquatique.
Dynamique thumb|upright=2|Représentation schématique des principaux types de glace de mer. La glace de mer ne se contente pas d'épaissir puis de fondre. Durant sa durée de vie, sous l'action combinée des vents, des vagues, des courants et des fluctuations de température, elle se montre très dynamique, subissant d'importantes déformations et présentant une grande variété de types, de morphologies, de caractéristiques de glace, d'épaisseur et d'étendues.
Classifications (glace côtière ou banquise dérivante, ou banquise) La banquise est classée selon qu'elle peut dériver ou non, et selon son âge. C'est la glace de mer qui forme une grande partie de la glace dérivante ou la banquise dérivante (à ne pas confondre avec la banquise côtière qui est fixe). Selon leur emplacement, les étendues de glace de mer peuvent aussi incorporer des icebergs. Elle présente souvent une apparence contrastée avec les icebergs, qui sont eux des morceaux de banquise ou de glaciers qui vêlent dans l'océan.
La glace de mer peut être classée comme étant, ou non, attachée au rivage (ou fixée entre des hauts-fonds ou à des icebergs échoués). Si elle est attachée, elle est dite banquise côtière. Sinon, et contrairement à la banquise côtière, la banquise se trouve plus au large dans des zones très étendues et englobe de la glace qui est libre de se déplacer avec les courants et les vents.
La frontière physique entre la banquise côtière et la banquise est la frontière de la banquise côtière.
La zone de glace de dérive peut être divisée en une zone de cisaillement, une zone de glace marginale et un pack central. La banquise se compose de floes, des morceaux individuels de glace de mer de 20 mètres (66 pieds) ou plus de diamètre. Selon la taille de ces floes, on les classe en : petit - 20 à (66 à ) ; moyen - 100 à (330 à ) ; grand - 500 à () ; vaste - 2 à 10 kilomètres (1,2 à ) ; géant - plus de ().. Quand la glace de mer ressemble à une grande masse unique (au-delà de 70 % de couverture), elle est appelée simplement banquise ou par son équivalent anglais spécifique pack ice.... Le terme banquise est utilisé soit comme synonyme de banquise, soit pour désigner une zone de banquise dans laquelle les floes sont densément compactés.. Du point de vue de la navigation sous-marine, la couverture globale de glace de mer est parfois dite canopée de glace.
Classement selon l'âge Une autre classification se base sur l'âge (et donc sur ses stades de développement, qui sont : nouvelle glace, nilas, jeune glace, de première année et ancienne.
Nouvelle glace, nilas et jeune glace thumb|Nilas dans la baie de Baffin.
La nouvelle glace est un terme général utilisé pour désigner l'eau de mer récemment gelée qui ne constitue pas encore de la glace solide. Il peut s'agir de « frasil » (plaques ou spicules de glace en suspension dans l'eau), de « gadoue » (neige saturée d'eau) ou de « shuga » (glace blanche spongieuse de quelques centimètres de diamètre). D'autres termes, tels que « sorbet » (« Grease ice ») et « glace en crêpe » (« pancake ice »), sont utilisés pour les accumulations de cristaux de glace sous l'action du vent et des vagues.
Exceptionnellement, quand la glace de mer commence à se former sur une plage et avec une légère houle, des « œufs de glace » pouvant atteindre la taille de un ballon de football peuvent se former..
Le mot « Nilas » désigne une croûte de glace de mer pouvant atteindre 10 centimètres (3,9 pouces) d'épaisseur, qui ondule sans casser sous l'effet des vagues et de la houle. Les nilas sont subsubdivisés en nilas sombres de plus de cinq centimètres d'épaisseur et de couleur plus claire.
La jeune glace est une phase de transition entre la nilas et la glace de première année, et son épaisseur varie de () à (). La jeune glace peut être subdivisée en glace grise (5,9 po) à () d'épaisseur. La jeune glace n'est pas aussi flexible que le nilas, tendant à se briser sous l'action des vagues. Sous compression, elle formera des radeaux (au stade de glace grise) ou des crêtes (au stade de glace gris-blanc).
Glace de mer de première année On distingue la glace de mer de première année (FY), la deuxième année (SY), de la glace pluriannuelle (MY) et la vieille glace. La glace de mer de première année est plus épaisse que la jeune glace, mais n'a pas plus d'un an de croissance. En d'autres termes, c'est une glace d'automne et d'hiver (après avoir traversé une phase de nilas/nouvelle glace, elle se développe mais sans survivre aux mois de printemps et d'été. L'épaisseur de cette glace varie généralement de () à (). La glace de première année peut être divisée en une couche mince ( () à ()), moyenne ( () à ()) et épaisse (> ())).
Vieille glace de mer La vieille glace de mer est celle qui a survécu à au moins une saison de fonte estivale. Pour cette raison, cette glace est généralement plus épaisse que la glace de mer de première année. La vieille glace est souvent divisée en deux types : la glace de deuxième année, qui a survécu à une saison de fonte, et la glace de plusieurs années, qui a survécu à plus d'une saison. (pour certaines sources la vieille glace doit avoir plus de 2 ans).
La glace pluriannuelle est beaucoup plus fréquente dans l'Arctique que dans l'Antarctique car dans le sud la glace de mer dérive vers des eaux plus chaudes où elle fond, alors qu'une grande partie de la banquise nord est enclavée.
Forces motrices Comparativement, la banquise côtière parait très stable (car physiquement attachée au rivage ou au fond marin), alors que la banquise de mer subit des processus de déformation constants et relativement complexes, qui sont a source d'une grande variété de paysages de banquise.
Au vu des connaissances actuelles, le vent semble être la première force agissante, avec les courants océaniques, mais la force de Coriolis et l'inclinaison de la surface de la glace de mer ont aussi été invoquées.
Ces forces maintiennent un état de contrainte au sein de la zone de banquise. Une plaque de banquise convergeant vers une autre puis se pressant contre elle va générer un état de compression La couverture de glace peut aussi subir des effets de plis et de tension (source de fissures). Si deux floes dérivent latéralement l'un contre l'autre tout en restant en contact, cela créera un état de cisaillement.
Déformation de la glace de mer Elle résulte des interactions entre les blocs de banquises, plus ou moins poussées les uns contre les autres, avec trois types de résultantes caractéristiques : formation de « glace en radeaux », quand un petit bloc en remplace un autre ; formation de « crêtes de pression » : une ligne de glace brisée s'incline vers le bas (formant la quille du radeau) et vers le haut (formant une voile) ; formation de « hummocks », monticules de glace brisée créant un paysage entièrement bosselé.
Une « crête de cisaillement » est une crête de pression qui s'est formée sous le cisaillement - elle tend à être plus linéaire qu'une crête induite uniquement par la compression.
Une « crête nouvelle » est acérée, et son côté incliné a un angle supérieur à 40 degrés. Une « crête altérée » est arrondie et ses côtés sont inclinés à moins de 40 degrés.
Les « stamukhi » sont encore un autre type d'empilement (ancrés et donc relativement stationnaires) ; ils résultent de l'interaction entre la banquise côtière et la banquise dérivante.
La « glace plate » est une glace de mer non affectée par la déformation, et donc relativement plate.
Chenaux et polynies Les chenaux (souvent étroits et linéaires, d'une largeur variant du mètre au km) et les polynies sont des zones plus ou moins temporairement libres de glace (eaux libres) qui se forment et sont plus ou moins entretenues sein les étendues de glace de mer, même quand les températures de l'air sont inférieures au point de congélation.
Ce sont des interfaces directes entre l'océan et l'atmosphère qui sont très importantes pour la faune.
En hiver, l'eau dans les chenaux gèle rapidement, mais ils peuvent être utilisés à des fins de navigation - même lorsqu'ils sont recongelés, car la glace y est plus mince, permettant aux brise-glaces d'accéder à un chemin de navigation plus facile et aux sous-marins de faire surface plus facilement.
Les polynies sont plus vastes et plus uniformes que les chenaux, avec deux types reconnus : les polynies à chaleur sensible, causées par la remontée d'eau plus chaude les polynies à chaleur latente, résultant des vents persistants du littoral
Formation de la glace de mer thumb|Glace de mer en formation près de l'île Saint-Matthew en mer de Bering, vu de satellite. thumb|Phénomène rare : formation de boules de glace (ici à Tallinn, en Estonie.
Il suffit que la couche supérieure d'eau refroidisse jusqu'au point de congélation pour qu'une glace de mer commence à se former.. La convection de la couche de surface implique les 100 à 150 mètres supérieurs, jusqu'à la pycnocline de densité accrue.