รูปแบบการดำน้ำ

หย่อนเทอร์โมมิเตอร์จากเรือในเขตร้อน แล้วค่าที่อ่านได้จะไม่ลดลงอย่างราบรื่น แต่จะแบ่งเป็นสามช่วง:

1. ชั้นผสม ลมและคลื่นกวนน้ำบริเวณด้านบนหลายสิบเมตร ทำให้อุณหภูมิและความเค็มเกือบเท่ากัน ชั้นนี้มักมีความหนา ประมาณ 20 ถึง 100 m และจะหนากว่าในบริเวณที่มีพายุและในฤดูหนาว
2. เทอร์โมไคลน์ ใต้ชั้นผสม อุณหภูมิจะ ลดลงอย่างรวดเร็ว เมื่อความลึกเพิ่มขึ้น ในเขตร้อนและละติจูดกลาง ชั้นนี้เริ่มจากความลึกราว 100 ถึง 200 m ลงไปจนถึงประมาณ 1,000 m
3. มหาสมุทรชั้นลึก ใต้เทอร์โมไคลน์ น้ำจะเย็นอย่างสม่ำเสมอ โดยส่วนใหญ่มีอุณหภูมิ ประมาณ 1 ถึง 4 °C ไปจนถึงก้นมหาสมุทร

แนวคิดเดียวกันนี้ใช้ได้กับความเค็มและความหนาแน่นด้วย ฮาโลไคลน์ คือชั้นที่ความเค็มเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ส่วน ไพคโนไคลน์ คือชั้นที่ความหนาแน่นเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว เนื่องจากน้ำอุ่นเบากว่าน้ำเย็น เทอร์โมไคลน์ที่ชัดเจนจึงทำให้เกิดการเรียงชั้นที่เสถียรมาก: น้ำเบาอยู่ด้านบน น้ำหนาแน่นอยู่ด้านล่าง และมีการผสมกันข้ามขอบเขตเพียงเล็กน้อย สิ่งนี้กักสารอาหารจากทะเลลึกไม่ให้ขึ้นมายังชั้นที่ได้รับแสงอาทิตย์ จึงเป็นเหตุผลหนึ่งที่มหาสมุทรเขตร้อนส่วนใหญ่มีน้ำใสและเป็นสีฟ้า แต่มีแพลงก์ตอนน้อย

บริเวณขั้วโลกจะมีลักษณะต่างออกไป น้ำที่ผิวนั้นเย็นอยู่แล้ว จึงมีเทอร์โมไคลน์เพียงเล็กน้อย และน้ำลึกสามารถลอยขึ้นมาและผสมกันได้ง่ายกว่ามาก

น้ำลึกกลายเป็นน้ำแข็งได้ไหม? ไม่ได้ในมหาสมุทรเปิด เกลือทำให้จุดเยือกแข็งลดลง: น้ำทะเลที่มีความเค็ม 35 g/kg จะแข็งตัวที่อุณหภูมิประมาณ −1.9 °C ไม่ใช่ที่ 0 °C น้ำลึกที่มีอุณหภูมิ 0 ถึง 4 °C ยังคงเป็นของเหลว และภายใต้ความดันสูงมาก น้ำจะยิ่งคงสภาพเป็นของเหลวได้ง่ายขึ้น น้ำแข็งทะเลก่อตัวได้เฉพาะที่ผิวน้ำ เมื่อชั้นบนถูกทำให้เย็นต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของมัน