Geografia fizyczna

Czerwone strzałki wskazują prądy wód powierzchniowych, a niebieskie prądy wód głębokich.

Krążenie termohalinowe napędza cyrkulację w głębokich oceanach. Thermo oznacza ciepło, a haline odnosi się do zasolenia. Różnice w temperaturze i w zasoleniu zmieniają gęstość wody morskiej. Tak więc cyrkulacja termohalinowa jest wynikiem różnic gęstości mas wody z powodu ich różnej temperatury i zasolenia.Jaka jest temperatura i zasolenie bardzo gęstej wody? Niższa temperatura i wyższe zasolenie dają najgęstszą wodę. Kiedy objętość wody jest schłodzona, cząsteczki poruszają się mniej energicznie, więc ta sama liczba cząsteczek zajmuje mniej miejsca i woda jest gęstsza. Jeśli do objętości wody doda się sól, w tej samej objętości znajduje się więcej cząsteczek, więc woda jest gęstsza.

Zmiany temperatury i zasolenia wody morskiej zachodzą na powierzchni. Woda staje się gęstsza w pobliżu biegunów. Zimne powietrze polarne ochładza wodę i obniża jej temperaturę, zwiększając zasolenie. Świeża woda zamarza z wody morskiej, przekształcając się w lód morski, co również zwiększa zasolenie pozostałej wody. Ta bardzo zimna, bardzo słona woda jest bardzo gęsta i tonie. To zatapianie nazywa się downwellingiem.

Wtedy dzieją się dwie rzeczy. Gęsta woda wypycha głębszą wodę z drogi i ta woda przemieszcza się wzdłuż dna oceanu. Ta głęboka woda miesza się z mniej gęstą wodą, gdy płynie. Prądy powierzchniowe przemieszczają wodę do przestrzeni zwolnionej na powierzchni, gdzie gęsta woda zatonęła. Woda opada również do głębokiego oceanu u wybrzeży Antarktydy. Ponieważ nieograniczone ilości wody nie mogą zatonąć na dnie oceanu, woda musi gdzieś wypłynąć z głębin na powierzchnię. Ten proces nazywa się upwelling.

Generalnie upwelling występuje wzdłuż wybrzeża, gdy wiatr silnie wieje wodę z dala od brzegu. To pozostawia pustkę, która jest wypełniona przez głęboką wodę, która wznosi się na powierzchnię. Upwelling jest niezwykle ważny tam, gdzie występuje. Podczas pobytu na dnie, zimna woda głębinowa zebrała składniki odżywcze, które opadły w dół przez słup wody. Upwelling przynosi te składniki odżywcze na powierzchnię. Te składniki odżywcze wspierają wzrost planktonu i tworzą podstawę bogatego ekosystemu. Kalifornia, Ameryka Południowa, Afryka Południowa i Morze Arabskie korzystają z upwelling.

Upwelling ma również miejsce wzdłuż równika pomiędzy północnym i południowym prądem równikowym. Wiatry wieją wody powierzchniowe na północ i południe od równika, więc głębokie wody ulegają upwellingowi. Składniki odżywcze wypływają na powierzchnię i wspierają wiele form życia w oceanach równikowych.