Gęstość wody

Różnice w temperaturze i zasoleniu wody skutkują różnicami w jej gęstości. Z kolei różnice gęstości wytwarzają w wodzie warstwy. Woda o dużej gęstości leży poniżej wody o gęstości mniejszej. Niska temperatura i wysokie zasolenie powodują dużą gęstość wody, a wysoka temperatura i niższe zasolenie powodują niską jej gęstość. Stosunkowo ciepłe wody powierzchniowe o małej gęstości oddzielone są od chłodnej, gęstszej wody termokliną, czyli obszarem, w którym temperatura gwałtownie zmienia się z głębokością. To rozgraniczenie warstw jest tak nagłe, że w spokojnej wodzie możesz płynąć w ciepłej toni i włożyć rękę do wody wyraźnie zimniejszej. Zjawisko to jest powszechne w stojących wodach słodkich takich jak jeziora i zalane kamieniołomy.

Różnica temperatur pomiędzy obszarami nad i pod termokliną może wynieść nawet 8º-11ºC (15º-20ºF). Kiedy woda jest zaburzona, czasem możesz zobaczyć zniekształcenia termokliny, coś na kształt migoczącego powietrza unoszącego się znad rozgrzanego asfaltu albo pasem do kołowania na lotnisku. Efekt ten jest spowodowany mieszaniem się dwóch warstw o różnych temperaturach. Termoklina występuje zarówno w słodkiej jak i słonej wodzie oraz unosi się i opada zależnie od pory roku. Różnice w zasoleniu zazębiają się z różnicami temperatur. Przejście od powierzchniowych wód o niskim zasoleniu do wód głębszych, o wyższym zasoleniu, nazywane jest halokliną. W oceanie termoklina i haloklina współtworzą pyknoklinę, strefę, w której gęstość wzrasta z głębokością. Poniżej pyknokliny, temperatura i zasolenie są w przybliżeniu jednolite.