En dykprofil

Sänk ner en termometer från ett fartyg i tropikerna, så sjunker mätvärdet inte jämnt. Det följer tre steg:

1. Det blandade lagret. Vind och vågor rör om de översta tiotals metrarna, så temperaturen och salthalten är nästan jämna. Det är vanligtvis ungefär 20 till 100 m tjockt, tjockare på stormiga platser och på vintern.
2. Termoklinen. Under det blandade lagret sjunker temperaturen snabbt med djupet. I tropikerna och på medelhöga breddgrader sträcker den sig från ungefär 100 till 200 m djup ner till cirka 1 000 m.
3. Djuphavet. Under termoklinen är vattnet jämnt kallt, för det mesta mellan ungefär 1 och 4 °C, hela vägen ner till botten.

Samma idé gäller för salthalt och densitet. En haloklin är ett lager där salthalten förändras snabbt, och en pyknoklin är ett lager där densiteten förändras snabbt. Eftersom varmt vatten är lättare än kallt vatten skapar en stark termoklin en mycket stabil skiktning: lätt vatten överst, tätt vatten under och liten omblandning över gränsen. Det gör att näringsämnen från djupet hålls borta från det solbelysta lagret, vilket är en anledning till att stora delar av det tropiska havet är klart och blått men har lite plankton.

Nära polerna ser det annorlunda ut. Ytan är redan kall, så där finns en svag termoklin och djupvatten kan stiga och blandas mycket lättare.

Kan djupvatten frysa? Inte i öppna havet. Salt sänker fryspunkten: havsvatten med en salthalt på 35 g/kg fryser vid ungefär −1,9 °C, inte vid 0 °C. Djupvatten vid 0 till 4 °C är flytande, och under högt tryck förblir det ännu lättare flytande. Havsis bildas bara vid ytan, när det översta lagret kyls ner under sin fryspunkt.