Ложное дно — тип морского льда, который образуется на границе пресной талой воды и солёной морской воды в результате процесса двойной диффузионной конвекции тепла и соли[2].
Исследования ложного дна трудоёмки из-за того, что оно находится под морским льдом. Поэтому, сегодняшние наблюдения являются довольно фрагментарными и характеризуются большим разбросом основных характеристик ложного дна, включая его толщину, солёность и площадь покрытия. Например, на дрейфующей станции Чарли в 1959 году площадь охвата ложного дна составила 50%[3], во время экспедиции SHEBA в Чукотском море в 1998 году[4] — 15%, а во время экспедиции MOSAiC в проливе Фрама в 2020 году — 20%[1]. Физическое моделирование[5][6] и полевые наблюдения[7] показывают, что ложное дно может замедлять таяние морского льда до 8%. Солёность и температура талой подлёдной воды и ложного дна зависит от скорости таяния льда и его опреснения. Солёность ложного дна составляла 1,0 г/кг во время экспедиции ARCTIC 91[8], 0,4 г/кг во время экспедиции SHEBA и 2,3 г/кг во время экспедиции MOSAiC. Средняя толщина ложного дна составляла 20 см во время экспедиции ARCTIC 91, 15 см во время экспедиции SHEBA и 8 см во время экспедиции MOSAiC. Наличие ложного дна также может увеличивать скорость опреснения морского льда[8].
В осенне-летний период в Арктике таяние льда и снега под действием солнечного излучения приводит к накоплению талой воды с низкой солёностью. Большая часть талой воды переносится в океан, но некоторая её часть мигрирует в талые пруды на поверхности морского льда, матрицу морского льда и подлёдные слои талой воды. Ложное дно образуется из-за существенной разницы температур замерзания воды разной солёности. Их образование было впервые отмечено норвежским исследователем Фритьофом Нансеном в 1897 году[9]. Во время экспедиции MOSAiC ложное дно в основном было обнаружено в районах тонкого и покрытого талыми прудами морского льда, окружённого более толстыми торосами, и образовалось одновременно с дренированием талых прудов[10]. Ложное дно обычно образуется на верхней части границы раздела талой и морской воды. Кристаллы льда сначала растут вниз в сторону морской воды, а затем растут горизонтально до образования горизонтального слоя льда. После образования этого горизонтального слоя, ложное дно постоянно мигрирует вверх за счёт кондуктивного теплового потока, поддерживаемого разницей температур талой и морской воды, причем скорость такой миграции в основном определяется толщиной ложного льда[11]. Рост и таяние ложного льда с определяется в основном физическими характеристиками океана[12]. Ложное дно часто наблюдается на участках тонкого льда, покрытых поверхностными талыми прудами и окружённого более толстыми торосами, при этом глубина торосов ограничивает глубину подлёдного слоя талой воды[7]. Различие в скорости таяния этих торосов и скорости миграции ложного льда может привести к формированию нескольких слоёв ложного дна.