Hải lưu vòng Nam Cực và đới hội tụ Nam Cực

Hải lưu vòng Nam Cực chuyển động không ngừng theo hướng Đông tạo thành một vòng lặp kín có chiều dài 21.000 (km) (13.000 dặm). Đây là hải lưu lớn nhất thế giới với lưu lượng nước lên tới khoảng 100-150 triệu m3/s.[46]

Một vài quy trình hoạt động dọc duyên hải châu Nam Cực đã tạo ra những loại khối nước đặc trưng ở Nam Đại Dương mà không nơi nào khác có. Một trong số đó là khối nước đáy Nam Cực; một vùng nước rất lạnh, nặng và mặn hình thành dưới lớp băng biển.

Liên đới với hải lưu vòng là đới hội tụ Nam Cực quanh châu Nam Cực, đây là nơi mà dòng chảy lạnh từ vùng Nam Cực lên phương Bắc gặp phần nước tương đối ấm của vùng cận Nam Cực. Nước của vùng Nam Cực chủ yếu chìm xuống dưới nước của vùng cận Nam Cực, sự pha trộn và nước trồi tạo ra một vùng có dinh dưỡng rất cao, tạo điều kiện cho sự tồn tại của một số loại sinh vật như thực vật phù du, động vật giáp xác chân chèo (copepoda) và Euphausia superba (moi lân Nam Cực). Chuỗi thức ăn hệ quả hỗ trợ sự sống cho cá, cá voi, hải cẩu, chim cánh cụt, hải âu mày đen và vô số loài khác.[47]

Đới hội tụ Nam Cực được xem là ranh giới tự nhiên tốt nhất hạn định sự mở rộng lên phía bắc của Nam Đại Dương.[1]

Nước trồi

Hiện tượng nước trồi quy mô lớn được phát hiện thấy ở Nam Đại Dương. Gió Tây mạnh thổi quanh châu Nam Cực về phía đông làm dạt một lượng nước đáng kể lên phía bắc. Đây thực tế là một dạng nước trồi đới bờ. Bởi không có lục địa nào ở dải vĩ độ giữa Nam Mỹ và cực Bắc của bán đảo Nam Cực, một số phần nước nằm ở độ sâu lớn bị cuốn lên trên. Trong nhiều mô hình số và những tổng hợp quan sát, nước trồi ở Nam Đại Dương điển hình cho những phương thức chủ yếu khiến cho phần nước nặng sâu ở dưới bị vận chuyển lên bề mặt. Hiện tượng nước trồi do gió, tuy nông hơn, cũng được tìm thấy ở ngoài khơi duyên hải phía tây Bắc và Nam Mỹ, Tây Bắc và Đông Nam châu Phi, và Tây Nam và Đông Bắc Australia, tất cả đều có liên đới với hoàn lưu áp cao cận nhiệt đại dương.

Hoàn lưu Ross và Weddell

Ross và Weddell là hai hoàn lưu tồn tại trong lòng Nam Đại Dương. Vị trí của chúng tương ứng tại biển Ross và biển Weddell và cả hai đều chuyển động theo chiều kim đồng hồ. Các hoàn lưu này hình thành do sự tương tác giữa hải lưu vòng Nam Cực và thềm lục địa Nam Cực.

Ở vùng trung tâm hoàn lưu Ross có băng biển duy trì.[48] Có một vài bằng chứng chỉ ra hiện tượng ấm lên toàn cầu đã làm giảm phần nào độ mặn trong nước của hoàn lưu Ross kể từ thập niên 1950.[49]

Vùng trung tâm hoàn lưu Weddell có năng suất rất cao nhờ phần nước lạnh giàu dinh dưỡng phía dưới bị cuốn lên bề mặt bởi hiện tượng nước trồi.