古くから知られている海流は表面流と呼ばれています。 これらは輸送にとって非常に貴重ですが、表面的であり、海の水のごく一部しか占めていません。 海流の大部分は、深海の深さ内でゆっくりと水をかき混ぜる、温度と塩分によって駆動される「コンベヤーベルト」の形をとります。 これらの水循環のループは、深海流と呼ばれます。
密度駆動電流
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風によって引き起こされる表面流とは異なり、深層水流は水の密度の違いによって駆動されます。つまり、重い水は沈み、軽い水は上昇します。 水密度の主な決定要因は、温度と塩分濃度です。 したがって、深い電流は熱塩（温度および塩駆動）電流です。 極緯度の水は冷たく、その下の水を押しのけて海盆の輪郭に沿って押し出すため、沈みます。 最終的に、この水は湧昇と呼ばれるプロセスで地表に押し戻されます。
塩分の変化
海の水は均一な混合物ではありません。 たとえば、大西洋の水は、深海の水の分布が異なるため、太平洋の水よりもやや低いですが、塩分が多くなっています。 与えられた海域内でさえ、水は均一に混合されていません。 より密度が高く、より多くの塩水が、より新鮮な地表水の下にあります。
塩分ではなく水が地表水に追加または除去されると、塩分が変化します。 これは一般に、風による蒸発、降雨による降水、または極地での氷山の形成と融解のいずれかによって発生します。 大量の水が沈むか上がるかを決定するのは、最終的には温度と塩分の組み合わせです。 世界の海の熱塩流は、流れの出発地と目的地にちなんで名付けられています。
深い流れは遅い
海流は時速数キロメートルに達する可能性があり、海の旅に顕著な影響を及ぼします。 深い海流ははるかに遅く、世界の海を横断するのに何年もかかるかもしれません。 この動きは、海水に溶けている化学物質の組成によって測ることができます。 化学的推定値は、深海流の測定値とほぼ一致しており、北太平洋海流の場合と同様に、海流が地表に到達するまでに最大1000年かかることを示しています。
地球の気候への影響
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深海流による温度とエネルギーの動きは大きく、間違いなく地球の気候に大きな影響を及ぼします。 これらの気候効果の正確な性質はまだやや不確かです。 より暖かい表面電流は広い地域の相対的な温暖化をもたらすように思われますが、冷水の湧昇はその地域を予想よりも冷たくします。 たとえば、北大西洋海流は西ヨーロッパに温水を供給しているため、予想よりも気温が高くなっています。 1400年から1850年の「小氷期」の間の相対的な冷却は、おそらくこの表面電流の減速とその後の冷却の結果でした。
深い海流は、地球の気候にさらなる影響を及ぼします。 たとえば、冷たい海水にはかなりの二酸化炭素が含まれており、大量の大気中の炭素のCO2吸収源として機能します。 したがって、これらの冷流の相対的な温暖化は、貯蔵されたCO2の大気への実質的な放出をもたらす可能性があります。