Kopš senatnes zināmās okeāna straumes sauc par virszemes straumēm. Lai gan kuģošanai tie ir nenovērtējami, tie ir virspusēji un aizņem tikai nelielu daļu no okeāna ūdeņiem. Lielākā daļa okeāna straumju izpaužas kā temperatūras un sāļuma vadīta "konveijera lente", kas lēnām maisa ūdeni dziļūdens dziļumos. Šīs ūdens cirkulācijas cilpas sauc par dziļām straumēm.
Blīvuma vadītas straumes
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Atšķirībā no vēja virzītām virszemes straumēm dziļūdens straumes virza ūdens blīvuma atšķirības: smagāks ūdens nogrimst, savukārt vieglāks ūdens paceļas. Galvenie ūdens blīvumu noteicošie faktori ir temperatūra un sāls koncentrācija; tādējādi dziļās strāvas ir termohalīna (temperatūras un sāls vadītas) strāvas. Ūdens polārajos platuma grimstos, jo ir auksts un izspiež zem tā esošo ūdeni, nospiežot to gar okeāna baseina kontūrām. Galu galā šis ūdens atkal virzās uz augšu procesā, ko sauc par paaugstināšanu.
Izmaiņas sāļumā
Okeāna ūdeņi nav viendabīgs maisījums. Piemēram, Atlantijas okeāna ūdens ir nedaudz zemāks, bet sāļāks nekā Klusajā okeānā, pateicoties dziļūdens ūdeņu atšķirīgajam sadalījumam. Pat noteiktā okeāna apgabalā ūdens nav vienmērīgi sajaukts; blīvāki, sāļāki ūdeņi atrodas zem svaigāka virszemes ūdens.
Sāļums mainās, ja no virszemes ūdens pievieno vai noņem ūdeni, bet ne sāli. Tas parasti notiek vai nu iztvaikojot vēja dēļ, nokrišņu dēļ nokrišņu dēļ, vai aisbergu veidošanās un kušanas dēļ polārajos apgabalos. Galu galā temperatūras un sāļuma kombinācija nosaka, vai ūdens masa nogrims vai pieaugs. Pasaules okeānu termohalīna plūsmas ir nosauktas pēc straumes sākuma un galamērķa.
Dziļās straumes ir lēnas
Virsmas straumes var sasniegt vairākus kilometrus stundā, un tām ir ievērojama ietekme uz okeāna ceļojumiem. Dziļās straumes ir daudz lēnākas, un, lai šķērsotu pasaules okeānus, var būt nepieciešami daudzi gadi. Šo kustību var novērtēt ar jūras ūdenī izšķīdinātu ķīmisko vielu sastāvu. Ķīmiskās aplēses lielā mērā sakrīt ar dziļu strāvas mērījumiem un norāda, ka strāvu sasniegšanai līdz virsmai nepieciešams tūkstoš gadu, kā tas, šķiet, notiek Klusā okeāna ziemeļu straumē.
Ietekme uz globālo klimatu
•••Allan Danahar / Photodisc / Getty Images
Temperatūras un enerģijas kustība dziļajās okeāna straumēs ir milzīga un neapšaubāmi būtiski ietekmē globālo klimatu. Šo klimatisko seku precīzais raksturs joprojām ir nedaudz neskaidrs. Šķiet, ka siltākas virsmas straumes rada relatīvu liela reģiona sasilšanu, savukārt aukstā ūdens augšupejošais rezultāts ir vēsāks nekā gaidīts. Piemēram, Ziemeļatlantijas straume piegādā siltu ūdeni Eiropas rietumiem, kā rezultātā temperatūra ir siltāka, nekā paredzēts. Relatīvā atdzišana "Mazajā ledus laikmetā" no 1400. līdz 1850. gadam, iespējams, bija šīs virsmas strāvas palēnināšanās un turpmākas atdzišanas rezultāts.
Dziļajām straumēm ir papildu ietekme uz globālo klimatu. Piemēram, aukstā okeāna ūdens satur ievērojamu oglekļa dioksīdu, kas darbojas kā CO2 izlietne lielam atmosfēras oglekļa daudzumam. Relatīva šo auksto strāvu sasilšana var izraisīt ievērojamu uzglabātā CO2 izplūdi atmosfērā.
