Vesi ei pysy paikoillaan, vaan on jatkuvassa liikkeessä merivirtoina ympäri maailman. Samalla se kuljettaa esimerkiksi lämpöä, suolaa, ravinteita, eliöitä ja vaikkapa tavaroita. Merivettä liikuttavat useat tekijät. Tuulet ajavat pinnanläheistä vettä. Merenpohjan ja rannikoiden muodot vaikuttavat siihen, mihin suuntaan vesi pääsee virtaamaan. Tiheyserojen ajamista virtauksista käytetään myös nimitystä termohaliini kiertoliike. Kylmä ja suolainen vesi on tiheämpää kuin lämmin ja makea. Vesimassat pyrkivät asettumaan tiheytensä mukaan, eli tiheämpi kevyemmän alle, mikä aiheuttaa veden virtausta.

Merivirrat kuljettavat lämpöä

Ilmakehästä tulee lämpöä merten pintakerrokseen, ja merten virtaukset puolestaan kuljettavat lämpöä merissä. Lämpimiä merivirtoja ovat esimerkiksi Pohjois-Atlantin Golfvirta ja Tyynellämerellä kulkeva Kuroshio, joka kuljettaa lämpöä Kiinan ja Japanin rannikoita pitkin pohjoiseen.

Kylmät merivirrat kulkevat päinvastoin kuin lämpimät. Ne kuljettavat kylmää vettä napaseuduilta lämpimämmille alueille. Esimerkiksi kylmä Labradorinvirta kulkee Pohjois-Amerikan mantereen ja Golfvirran välissä, estäen näin Golfvirran lämmintä vettä pääsemästä muun muassa Kanadan itärannikolle. Tyynenmeren lämmintä Kuroshiota vastaava kylmä merivirta on nimeltään Ojashio. Merivirrat siis tasaavat maapallon alueiden lämpötilaeroja.

Kylmien merivirtojen varrella sijaitsevat maa-alueet ovat yleensä kuivempia, ja lämpimien virtojen varrella olevat kosteampia. Tämä johtuu siitä, että lämpimien merivirtojen alueella haihtuminen on voimakasta, mikä lisää sateita maalle. Kylmien merivirtojen alueella kosteus puolestaan tiivistyy jo merellä ja sataa siellä alas. Kylmien merivirtojen varrella onkin usein aavikoita, esimerkiksi Perunvirran eli Humboldtin virran varrella oleva Atacaman aavikko.

Pohjois-Atlantin kiertoliike AMOC

Suomen ilmastoon vaikuttaa eniten Pohjois-Atlantin kiertoliike. Siitä käytetään lyhennettä AMOC, Atlantic Meridional Overturning Circulation. Sitä ajavat tuuli ja veden tiheyserot. Lähellä päiväntasaajaa oleva lämmin pintavesi virtaa pohjoiseen. Samalla se luovuttaa lämpöä ilmakehään ja siten tihenee, jolloin se painuu kohti pohjaa. Vastaavasti pohjoisesta tuleva kylmä merivesi virtaa etelään lähempänä pohjaa.

AMOCin merkittävimmät lämpimät merivirrat ovat Golfvirta ja Pohjois-Atlantin merivirta. Lämpimältä Karibianmereltä lähtevä Golfvirta kuljettaa lämmintä vettä koilliseen pitkin Pohjois-Amerikan itärannikkoa, mistä vesi jatkaa matkaansa Pohjois-Atlantin merivirtana edelleen pohjoisemmas kohti Pohjois-Eurooppaa. Tämän lämmön ansiosta pohjoinen Eurooppa on lämpimämpi kuin muut samoilla leveyspiireillä olevat maat, kuten Kanada. Tätä vastoin Jäämeren kylmä merivesi on tiheämpää ja virtaa etelään siksi syvemmällä. Ilmastonmuutoksen seurauksena pohjoiseen tuleva pintavesi ei menetä lämpöä matkalla yhtä paljon kuin ennen, ja siihen sekoittuu enenevässä määrin makeaa vettä, joka on suolaista kevyempää. Tämän vuoksi AMOC-kiertoliikkeen ennustetaan heikkenevän. Ennusteissa on pohdittu myös mahdollisuutta AMOCin nopeasta hidastumisesta, mutta tällä hetkellä se ei vaikuta todennäköiseltä.