Відомі з античності океанічні течії називаються поверхневими. Хоча вони безцінні для судноплавства, вони поверхневі і займають лише незначну частину вод океану. Більшість океанічних течій мають форму "конвеєрної стрічки", що керується температурою та соленістю, яка повільно збиває воду в глибині проваллі. Ці петлі циркуляції води називаються глибокими течіями.
Струми, керовані густиною
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
На відміну від вітрових поверхневих течій, глибокі водні течії обумовлені різницею в щільності води: важча вода тоне, тоді як легша вода піднімається. Основними детермінантами густини води є температура і концентрація солі; таким чином, глибинні струми є термогаліновими (температурними та сольовими) струмами. Вода в полярних широтах тоне, оскільки вона холодна і витісняє воду під собою, штовхаючи її по контурах океанського басейну. Зрештою, ця вода виштовхується на поверхню в процесі, який називається апвеллінгом.
Зміни солоності
Води океану не є однорідною сумішшю. Наприклад, вода Атлантичного океану дещо нижча, але більш солона, ніж у Тихому океані через диференціальний розподіл вод глибоких течій. Навіть у межах певної області океану вода не рівномірно змішується; більш щільні, солоні води лежать нижче більш свіжих поверхневих вод.
Солоність змінюється, коли воду, але не сіль, додають або видаляють з поверхневих вод. Як правило, це відбувається або шляхом випаровування через вітер, опадів внаслідок опадів або утворення та танення айсбергів у полярних регіонах. Зрештою, поєднання температури та солоності визначає, чи буде маса води опускатися чи підніматися. Термохалінові потоки Світового океану названі за походженням і призначенням течії.
Глибокі течії повільні
Поверхневі течії можуть досягати кількох кілометрів на годину і мати помітний вплив на океанічні подорожі. Глибокі течії відбуваються набагато повільніше і можуть зайняти багато років, щоб пройти світовий океан. Цей рух можна оцінити складом хімічних речовин, розчинених у морській воді. Оцінки хімічних речовин значною мірою погоджуються з вимірами глибинного струму і вказують на те, що течіям потрібно до тисячі років, щоб досягти поверхні, як це здається у випадку з північно-тихоокеанським потоком.
Вплив на глобальний клімат
•••Аллан Данахар / Фотодіск / Getty Images
Рух температури та енергії глибокими океанічними течіями є масовим і, безсумнівно, має значний вплив на глобальний клімат. Точний характер цих кліматичних ефектів досі дещо невизначений. Здається, що теплі поверхневі течії призводять до відносного потепління великої області, тоді як підвищення рівня холодної води призводить до того, що ця область стає прохолоднішою, ніж очікувалося. Наприклад, Північноатлантичний струм постачає теплу воду до Західної Європи, що призводить до підвищення температури, ніж очікувалося. Відносне похолодання під час "Малого льодовикового періоду" 1400-1850 рр. Було, мабуть, результатом уповільнення та подальшого охолодження цього поверхневого струму.
Глибокі течії мають додаткові наслідки для глобального клімату. Наприклад, холодна вода в океані містить значну кількість вуглекислого газу, виконуючи роль поглинача СО2 для величезної кількості атмосферного вуглецю. Тоді відносне потепління цих холодних течій може призвести до значного викиду накопиченого СО2 в атмосферу.