Meren aaltoilevan pinnan alla olevia monia massiivisia vesikerroksia pidetään syvän valtameren kerroksina, ja arviolta 90 prosenttia merestä on syvä vesi. Eri voimat yhdessä aiheuttavat, että vesi tuottaa syvän valtameren virtauksia, jotka virtaavat ympäri maailmaa tietyllä kiertokuvalla.
Syvänmeren virtaukset
Syvän valtameren virtaukset valtamerissä johtuvat suuresta määrästä uppoavaa pintavettä. Pintavesi on ylempi vesikerros, joka on lähinnä pintaa. Aurinko pääsee helposti tähän pintakerrokseen, lämmittää pintavettä ja haihduttaa osan vedestä. Kun pintavedestä tulee erittäin kylmä, alempi lämpötila ja lisäsuola aiheuttavat pintaveden tiheämmän kuin vettä sen alla, ja siten pintavesi uppoaa valtameren syviin vesikerroksiin kiertoprosessissa, joka tunnetaan nimellä termohaliini verenkiertoon. Termohaliinin kierto tai erittäin tiheän pintaveden uppoaminen on syvän virtauksen lähde valtamerissä.
Missä ne esiintyvät
Termohaliinin kierto voi kehittyä vain erittäin kylmillä alueilla, joissa ilman lämpötila on on tarpeeksi matala, jotta pintavesi olisi hyvin kylmää, erittäin suolaista ja tiheämpää kuin alla oleva vesi se. Siten syviä virtauksia esiintyy yleensä maapallon korkeammilla leveysasteilla, kuten Pohjois-Atlantin syvän veden ja Etelämantereen pohjavesi, ja näiltä jäykiltä polaarialueilta syvät virrat virtaavat suhteellisen hitaasti kohti päiväntasaaja.
Ominaisuudet
Termohaliinin kiertoprosessin jälkeen syvälle valtamerelle uppoava pintavesi ei sekoita hyvin veden alla, joten uppoavat vesimassat on helppo tunnistaa tieteellisin menetelmin tiedot. Syvät virrat voidaan erottaa erittäin kylmän veden lämpötilasta, suhteellisen korkeasta happipitoisuudesta ja korkeista suolapitoisuuksista, jotka kaikki johtuvat pintaveden uppoamisesta. Näiden olosuhteiden takia syvän merivirran vesi on myös hyvin tiheää.
Kiertokuvio
Monet syvät virrat seuraavat tiettyä kiertomallia kulkiessaan ympäri maapalloa, ja kuvio muodostaa yleensä syklin. Suurin osa uppoavista syvän veden virtauksista muodostuu Pohjois-Atlantilla lähellä Islantia, ja sieltä syvä virta alkaa kiertokuvionsa. Erittäin tiheä vesi syvissä virtauksissa etelään ohitti Afrikan eteläreunan, kulkee Intian valtameren eteläpuolella virtaukset ohittivat Australian itäpuolen ja sulautuvat pohjoiseen Tyynenmeren. Kun syvä virta tulee pohjoisen Tyynenmeren alueelle, nousevat lämpötilat aiheuttavat matalamman tiheyden syvässä vedessä ja puolestaan vesi muuttuu kelluvammaksi ja nousee jälleen pintaan.
Pohjoisen Tyynenmeren pintavesi virtaa sitten etelään, liukumalla Aasian ja Australian väliin taas Afrikan eteläreunan ympäri - mutta tällä kertaa siirtymällä länteen - ja sitten virtaa etelän yli Atlantin. Etelä-Atlantilta vesi yhdistyy Persianlahden virtaukseen ja virtaa taas pohjoiseen. Palattuaan Pohjois-Atlantin kylmemmille ja korkeammille leveysasteille tiheä pintavesi uppoaa takaisin alempaan syvään veteen, muodostaa syvän virran ja toistaa koko syklin uudelleen.