Oceánské proudy známé od starověku se nazývají povrchové proudy. I když jsou pro lodní dopravu neocenitelné, jsou povrchní a zabírají jen malou část vod oceánu. Většina oceánských proudů má podobu „dopravního pásu“ poháněného teplotou a slaností, který pomalu stéká vodu v hlubinách hlubin. Tyto smyčky cirkulace vody se nazývají hluboké proudy.
Hustoty poháněné proudy
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Na rozdíl od větrných povrchových proudů jsou hluboké vodní proudy poháněny rozdíly v hustotě vody: těžší voda klesá, zatímco lehčí stoupá. Hlavními determinanty hustoty vody jsou teplota a koncentrace soli; hluboké proudy jsou tedy termohalinní (řízené teplotou a solí) proudy. Voda v polárních šířkách klesá, protože je studená, vytlačuje vodu pod ní a tlačí ji podél obrysů oceánské pánve. Nakonec tato voda tlačí zpět na povrch v procesu zvaném upwelling.
Změny slanosti
Vody oceánu nejsou homogenní směsí. Například voda v Atlantském oceánu je poněkud nižší, ale slanější než voda v Tichém oceánu kvůli rozdílnému rozložení hlubokých proudů. Ani v dané oblasti oceánu není voda rovnoměrně smíšená; hustší a více slané vody ležely pod čerstvější povrchovou vodou.
Slanost se mění, když je z povrchové vody přidána nebo odstraněna voda, ale ne sůl. K tomu obvykle dochází buď odpařováním v důsledku větru, srážením v důsledku srážek nebo tvorbou a táním ledovců v polárních oblastech. Je to nakonec kombinace teploty a slanosti, která určuje, zda bude množství vody klesat nebo stoupat. Termohalinní proudy světových oceánů jsou pojmenovány podle původu a cíle proudu.
Hluboké proudy jsou pomalé
Povrchové proudy mohou dosáhnout několika kilometrů za hodinu a mohou mít znatelný vliv na cestování oceánem. Hluboké proudy jsou mnohem pomalejší a jejich průchod světovými oceány může trvat mnoho let. Tento pohyb lze měřit podle složení chemikálií rozpuštěných v mořské vodě. Chemické odhady do značné míry souhlasí s hlubokými měřeními proudu a naznačují, že proudům trvá až tisíc let, než se dostanou na povrch, jak se zdá být v případě severozápadního proudu.
Dopady na globální klima
•••Allan Danahar / Photodisc / Getty Images
Pohyb teploty a energie hlubinnými proudy je obrovský a nepochybně má významný vliv na globální klima. Přesná povaha těchto klimatických účinků je stále poněkud nejistá. Zdá se, že teplejší povrchové proudy vedou k relativnímu oteplování velké oblasti, zatímco nárůst studené vody vede k tomu, že tato oblast je chladnější, než se očekávalo. Například severoatlantický proud dodává teplou vodu do západní Evropy, což má za následek vyšší teplotu, než se očekávalo. Relativní ochlazení během "malé doby ledové" v letech 1400-1850 bylo pravděpodobně výsledkem zpomalení a následného ochlazení tohoto povrchového proudu.
Hluboké proudy mají další dopady na globální klima. Například studená oceánská voda obsahuje značný oxid uhličitý, který působí jako záchyt CO2 pro obrovské množství atmosférického uhlíku. Relativní oteplování těchto studených proudů by pak mohlo vést k podstatnému uvolnění uloženého CO2 do atmosféry.