Den bevægelse af overfladen strømninger skubbes af vinden er ret intuitiv. For eksempel producerer vinden let krusninger på overfladen af en dam. Således blev det dybe hav-blottet for vind-antaget at være perfekt statisk af tidlige oceanografer. Moderne instrumentering viser imidlertid, at strømhastigheder i dybvandsmasser kan være betydelige (skønt meget mindre end overfladehastigheder)., Generelt varierer havvandshastigheder fra fraktioner af centimeter per sekund (i dybden af oceanerne) til nogle gange mere end 1 m/s i overfladestrømme som Golfstrømmen og Kuroshio.

i det dybe hav er den dominerende drivkraft forskelle i densitet forårsaget af saltholdighed og temperaturvariationer (stigende saltholdighed og sænkning af temperaturen på en væske øger begge dens densitet). Der er ofte forvirring over komponenterne i cirkulationen, der er vind og tæthed drevet., Bemærk, at havstrømme på grund af tidevand også er betydelige mange steder; mest fremtrædende i relativt lavvandede kystområder, tidevandsstrømme kan også være betydelige i det dybe hav. Der menes de i øjeblikket at lette blandingsprocesser, især diapycnal blanding.

tætheden af havvand er ikke globalt homogen, men varierer betydeligt og diskret. Skarpt definerede grænser eksisterer mellem vandmasser, der dannes ved overfladen, og efterfølgende opretholder deres egen identitet i havet., Men disse skarpe grænser er ikke at forestille sig rumligt, men snarere i et T-S-diagram, hvor vandmasser skelnes. De placerer sig over eller under hinanden i henhold til deres tæthed, hvilket afhænger af både temperatur og saltholdighed.

varmt havvand udvider sig og er således mindre tæt end køligere havvand. Saltere vand er tættere end friskere vand, fordi de opløste salte fylder interstitielle steder mellem vandmolekyler, hvilket resulterer i mere masse pr. Lettere vandmasser flyder over tættere (ligesom et stykke træ eller is flyder på vand, se opdrift)., Dette er kendt som “stabil stratificering” i modsætning til ustabil stratificering (se Brunt-visis .l.frekvens), hvor tættere farvande er placeret over mindre tætte farvande (se konvektion eller dyb konvektion, der er nødvendig til dannelse af vandmasse). Når der først dannes tætte vandmasser, stratificeres de ikke stabilt, så de søger at lokalisere sig i den korrekte lodrette position i henhold til deres densitet. Denne bevægelse kaldes konvektion, den beordrer stratifikationen ved gravitation., Drevet af densitetsgradienterne sætter dette den vigtigste drivkraft bag dybe havstrømme som den dybe vestlige grænsestrøm (d .bc).

termohalincirkulationen drives hovedsageligt af dannelsen af dybe vandmasser i Nordatlanten og det sydlige Ocean forårsaget af forskelle i temperatur og saltholdighed i vandet.Denne model blev beskrevet af Henry Stommel og Arnold B. Arons i 1960, og er kendt som Stommel-Arons box model til MOC.,

dannelse af dybvandsmasserediger

de tætte vandmasser, der synker ned i de dybe bassiner, dannes i ganske specifikke områder af Nordatlanten og det sydlige Ocean. I Nordatlanten afkøles havvand på overfladen af havet intenst af vinden og lave omgivelsestemperaturer. Vind, der bevæger sig over vandet, producerer også en stor fordampning, hvilket fører til et fald i temperaturen, kaldet fordampningskøling relateret til latent varme., Fordampning fjerner kun vandmolekyler, hvilket resulterer i en stigning i saltholdigheden af havvandet efterladt, og dermed en stigning i tætheden af vandmassen sammen med faldet i temperaturen. I norske Havet fordampningskøler er fremherskende, og den synker masse vand, det Nordatlantiske Dybt Vand (NADW), fylder bassinet og spild sydpå gennem sprækker i ubåden, vindueskarme, der forbinder Grønland, Island og Storbritannien, der er kendt som Grønland-Skotland-Højderyg., Det strømmer derefter meget langsomt ind i Atlanterhavets dybe abyssale sletter, altid i sydlig retning. Strømmen fra Det arktiske havbassin ind i Stillehavet er imidlertid blokeret af de smalle lavvandede af Beringstredet.

I det Sydlige Ocean, stærk katabatic vinde, der blæser fra det Antarktiske kontinent på isen hylder vil blæse den nydannede havis væk, åbning polynyas langs kysten., Havet, der ikke længere er beskyttet af havis, lider af en brutal og stærk afkøling (se polynya). I mellemtiden begynder havis at reformere, så overfladevandet bliver også saltere og dermed meget tæt. Faktisk bidrager dannelsen af havis til en stigning i saltholdigheden i overfladevand; saltere saltlage efterlades, når havisen dannes omkring den (rent vand er fortrinsvis frosset). Stigende saltholdighed sænker frysepunktet for havvand, så kold flydende saltvand dannes i indeslutninger i en honningkage af is., Saltlage gradvist smelter isen lige under det, til sidst drypper ud af isen Matri.og synker. Denne proces er kendt som saltvandsafvisning.

det resulterende antarktiske bundvand (AaB.) synker og strømmer Nord og øst, men er så tæt, at det faktisk strømmer under nad.. AaB.dannet i Wededdell Sea vil hovedsageligt fylde Atlanterhavet og indiske bassiner, hvorimod AaB. dannet i Ross Sea vil strømme mod Stillehavet.,

de tætte vandmasser dannet af disse processer strømmer ned ad bakke i bunden af havet, som en strøm i den omgivende mindre tætte væske og fylder bassinerne i Polarhavet. Ligesom floddale direkte vandløb og floder på kontinenterne, den nederste topografi begrænser de dybe og nederste vandmasser.

Bemærk, at havvand i modsætning til ferskvand ikke har en densitetsmaksimum ved 4.C, men bliver tættere, når det afkøles helt til dets frysepunkt på cirka -1, 8. C. Dette frysepunkt er dog en funktion af saltholdighed og tryk og dermed -1.,8 C C er ikke en generel frysetemperatur for havvand (se diagram til højre).

bevægelse af dybvandsmasseredit

dannelse og bevægelse af de dybe vandmasser ved Nordatlanten skaber synkende vandmasser, der fylder bassinet og strømmer meget langsomt ind i Atlanterhavets dybe abyssale sletter. Denne køling med høj bredde og opvarmning med lav bredde driver bevægelsen af det dybe vand i en polar sydstrøm. Det dybe vand strømmer gennem det antarktiske havbassin omkring Sydafrika, hvor det er opdelt i to ruter: en ind i Det Indiske Ocean og en forbi Australien ind i Stillehavet.,

Ved Det Indiske Ocean forårsager noget af det kolde og salte vand fra Atlanterhavet—trukket af strømmen af varmere og friskere øvre havvand fra det tropiske Stillehav—en lodret udveksling af tæt, synkende vand med lettere vand over. Det er kendt som væltning. I Stillehavet, resten af det kolde og saltvand fra Atlanterhavet gennemgår halin tvinger, og bliver varmere og friskere hurtigere.,

den udstrømmende undervands af koldt og saltvand gør Atlanterhavets havniveau lidt lavere end Stillehavet og saltholdighed eller halinitet af vand ved Atlanterhavet højere end Stillehavet. Dette genererer en stor, men langsom strøm af varmere og friskere øvre havvand fra det tropiske Stillehav til Det Indiske Ocean gennem den indonesiske øhav for at erstatte det kolde og salte antarktiske bundvand. Dette er også kendt som’ halin tvinger ‘ (netto høj breddegrad ferskvand gevinst og lav breddegrad fordampning)., Dette varmere, friskere vand fra Stillehavet strømmer op gennem Sydatlanten til Grønland, hvor det afkøles og gennemgår fordampningskøling og synker til havbunden, hvilket giver en kontinuerlig termohalincirkulation.

Derfor, en af de seneste og populære navn for den termohaline cirkulation, der understreger de vertikale natur og pol til pol karakter af denne form for havstrømmene, er meridional vælter omsætning.

kvantitativ estimeringrediger

Direkte estimater af styrken af termohalincirkulationen er foretaget ved 26.,5 N n i Nordatlanten siden 2004 af det hurtige UK-amerikanske program. Ved at kombinere direkte estimater af søtransport hjælp nuværende meter og undersøiske kabel-målinger med skøn over geostrophic aktuelle saltholdighed og temperatur målinger, den HURTIGE program giver kontinuerlig, fuld dybde, basinwide skøn af den termohaline cirkulation eller, mere præcist, den meridional vælter omsætning.,

de dybe vandmasser, der deltager i MOC har kemiske, temperatur og isotopforhold signaturer og kan spores, deres strømningshastighed beregnes, og deres alder bestemmes.Disse inkluderer 231Pa / 230.forhold.