De mange massive lagene med vann under den bølgede overflaten til et hav regnes som dype havlag, og anslagsvis 90 prosent av et hav er dypt vann. Forskjellige krefter kombinerer for å få vannet til å danne dype havstrømmer som flyter over hele kloden med et spesifikt sirkulasjonsmønster.
Dype havstrømmer
Dype havstrømmer i havene er forårsaket av en stor mengde synkende overflatevann. Overflatevann er det øvre laget av vann nærmest toppflaten. Solen kan lett nå dette øverste laget, varme opp overflatevannet og fordampe noe av vannet. Når overflatevannet blir ekstremt kaldt, fører den lavere temperaturen og saltet til at overflatevannet blir tettere enn vann under det, og dermed synker overflatevannet ned til havets dype vannlag i en sirkulasjonsprosess kjent som termohalin sirkulasjon. Termohalinsirkulasjon, eller synking av høyt tett overflatevann, er kilden til dype strømmer i havene.
Hvor de oppstår
Termohalinsirkulasjon kan bare utvikle seg i ekstremt kalde områder der temperaturen i luften er lav nok til å gjøre overflatevannet veldig kaldt, veldig salt og tettere enn vannet under den. Dermed forekommer dype strømmer generelt i jordene med høyere breddegrad, slik som Nordatlantisk dypt vann og Antarktis bunnvann, og fra disse friske poleward-områdene strømmer dype strømmer i et relativt sakte tempo mot ekvator.
Kjennetegn
Etter sirkulasjonsprosessen med termohalin blandes ikke overflatevannet som synker ned i det dype hav godt med vannet under det, og dermed er det lett å identifisere de synkende vannmassene ved hjelp av vitenskapelig data. Dype strømmer kan kjennetegnes ved ekstremt kalde vanntemperaturer, den relativt høye oksygenkonsentrasjonen og de høye saltnivåene som alt skyldes synkende overflatevann. På grunn av disse forholdene er vannet i dype havstrømmer også veldig tett.
Sirkulasjonsmønster
Mange dype strømmer følger et bestemt sirkulasjonsmønster når de reiser rundt planeten, og mønsteret danner vanligvis en syklus. De fleste synkende dypvannsstrømmene dannes i Nord-Atlanteren, nær Island, og derfra begynner den dype strømmen å sirkulere mønsteret. Det svært tette vannet i den dype strømmen strømmer sørover og passerer den sørlige kanten av Afrika over det sørlige Indiahavet, strømmer forbi østsiden av Australia, og smelter sammen i Nord Stillehavet. Når den dype strømmen kommer inn i Nord-Stillehavet, forårsaker økende temperaturer en lavere tetthet på dypvannet, og igjen blir vannet mer flytende og stiger opp til overflaten igjen.
Overflatevannet i Nord-Stillehavet strømmer deretter sørover og glir mellom Asia og Australia rundt den sørlige kanten av Afrika igjen - men denne gangen beveger vi seg vestover - og flyter deretter over Sør Atlanterhavet. Fra Sør-Atlanteren kobler vannet seg til Golfstrømmen og strømmer opp nordover igjen. Når det kommer tilbake til de kaldere, høyere breddegradene i Nord-Atlanteren, synker det tette overflatevannet ned til det lavere dype vannet, danner en dyp strøm og gjentar hele syklusen igjen.