Известните от древността океански течения се наричат повърхностни. Въпреки че те са безценни за корабоплаването, те са повърхностни и заемат само малка част от водите на океана. По-голямата част от океанските течения са под формата на "конвейерна лента", задвижвана от температура и соленост, която бавно изхвърля вода в дълбочините на бездната. Тези цикли на циркулация на водата се наричат дълбоки течения.
Задвижвани от плътност токове
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
За разлика от задвижваните от вятъра повърхностни течения, дълбоките водни течения се задвижват от разликите в плътността на водата: по-тежката вода потъва, докато по-леката се издига. Основните определящи фактори за плътността на водата са температурата и концентрацията на сол; по този начин дълбоките токове са термохалинови (задвижвани от температура и сол) токове. Водата в полярните ширини потъва, защото е студена и измества водата под нея, изтласквайки я по контурите на океанския басейн. В крайна сметка тази вода изтласква обратно на повърхността в процес, наречен upwelling.
Промени в солеността
Водите на океана не са хомогенна смес. Например водата на Атлантическия океан е малко по-ниска, но по-солена от тази на Тихия океан поради диференциалното разпределение на дълбоките води. Дори в рамките на даден район на океана водата не е равномерно смесена; по-плътни, по-солени води лежат под по-свежите повърхностни води.
Солеността се променя, когато вода, но не и сол се добавя или отстранява от повърхностните води. Това обикновено се случва или чрез изпаряване поради вятъра, валежи поради валежи или образуване и топене на айсберги в полярните региони. В крайна сметка комбинацията от температура и соленост определя дали масата вода ще потъне или ще се повиши. Термохалинните потоци в световния океан са кръстени на произхода и дестинацията на течението.
Дълбоките течения са бавни
Повърхностните течения могат да достигнат няколко километра в час и да имат забележим ефект върху океанските пътувания. Дълбоките течения са много по-бавни и може да отнеме много години, за да прекосят световния океан. Това движение може да се измери от състава на химикалите, разтворени в морската вода. Химическите оценки до голяма степен се съгласяват с измерванията на дълбоките токове и показват, че теченията отнемат до хиляда години, за да достигнат повърхността, както изглежда случаят с севернотихоокеанския ток.
Ефекти върху глобалния климат
•••Алън Данахар / Фотодиск / Гети изображения
Движението на температурата и енергията от дълбоките океански течения е огромно и несъмнено има значителен ефект върху глобалния климат. Точният характер на тези климатични ефекти все още е малко несигурен. Изглежда, че по-топлите повърхностни течения водят до относително затопляне на голям регион, докато повишаването на студената вода води до това, че този регион е по-хладен от очакваното. Например Северноатлантическият ток доставя топла вода в Западна Европа, което води до по-топла от очакваната температура. Относителното охлаждане през "Малката ледена епоха" от 1400-1850 г. вероятно е резултат от забавяне и последващо охлаждане на този повърхностен ток.
Дълбоките течения имат допълнителни последици за глобалния климат. Например, студената океанска вода съдържа значително въглероден диоксид, действащ като поглътител на CO2 за огромни количества атмосферен въглерод. Тогава относителното затопляне на тези студени течения може да доведе до значително освобождаване на складиран CO2 в атмосферата.