Karštas ir šaltas vanduo yra skystos H2O formos, tačiau jie turi skirtingą tankį dėl šilumos poveikio vandens molekulėms. Nors tankio skirtumas yra nedidelis, jis daro didelę įtaką gamtos reiškiniams, tokiems kaip vandenyno srovės, kur šiltos srovės linkusios pakilti aukščiau šaltų.
Vandens tankis
Šaltas vanduo visada yra tankesnis nei šiltas; tankio pokytis yra maždaug 4 dešimtadaliai vieno procento tarp beveik užšalimo ir 30 laipsnių Celsijaus (86 laipsniai pagal Celsijų). Nors ir nedidelis skirtumas, šiltas vanduo gali „plaukti“ šalto vandens viršuje - tai reiškinys, kuris kasdien vyksta pasaulio vandenynuose.
Šiltas vandens tankis
Priežastis, kodėl šiltas vanduo yra mažiau tankus nei šaltas, yra pati šiluma. Kai šiluma įleidžiama į vandenį (iš tokio šaltinio kaip Saulė), jo molekulės yra sužadinamos energijos. Jie pradeda judėti greičiau, todėl, kai atsitrenkia vienas į kitą, jie atšoka toliau. Padidėjęs tarpas tarp greitai judančių molekulių mažina tankį.
Šalto vandens tankis
Šaltas vanduo turi didesnį tankį nei karštas, nes jo vandens molekulės yra vangesnės; vibracijos ir judesiai yra lėtesni ir ne tokie energingi. Molekulės mažiau atšoka ir stumdosi viena kitą, todėl mažesnėje erdvėje gali tilpti daugiau. Kadangi jie yra sandariau supakuoti, vandens tankis yra didesnis.
Vandens konvekcija
Kadangi šiltas vanduo yra mažiau tankus, kai susitinka šiltas ir šaltas, šiltas vanduo kyla į viršų; mokslininkai tai vadina „konvekcija“. Šis procesas kartais sukuria ciklą, kurio metu vanduo ežero paviršiuje yra kaitinamas dieną, vėliau naktį atvėsta ir nugrimzta, sukurdama lėtą, nuolatinę cirkuliaciją nuo gelmių iki paviršiaus ir atgal vėl.
Vandenyno srovės
Šilto vandens masės pasaulio vandenynuose iškyla virš šalto vandens. Atsižvelgiant į sroves, šiltas, atogrąžų vanduo judamas kaip ašys link konvejerio kaip konvejeris, o po juo - šaltas vanduo. Temperatūrų padalijimas vadinamas termoklimu. Persijos įlankos srautas yra šio reiškinio pavyzdys, ir šis šilto atogrąžų vandens pakėlimo ciklas taip pat turi įtakos klimatui didelėse geografinėse vietovėse. Pavyzdžiui, Londonas nėra toks šaltas, kaip Kalgaris, nors jis yra tos pačios platumos, nes jam naudinga Golfo srovė. Vis dėlto vandenyno vanduo ne visada taip ramiai juda. Kartais, kai susitinka karštas ir šaltas vanduo (ir oro masės), rezultatas būna audra ar net uraganas.