지구는 둥글고 자전과 공전을 하므로 장소와 시기에 따라 태양에너지를 받는 양이 다르다. 그래서 지구를 둘러싼 공기들은 복잡한 모습으로 일정한 패턴으로 순환한다. 바닷물도 마찬가지로 순환하면서 열과 염분을 이동시킨다. 적도 쪽의 바닷물이 극지방 근처로 이동하면 차가워져서 무거워짐에 따라 아래로 가라앉아 다시 바닥을 타고 적도 쪽으로 이동한다. 이러한 큰 순환을 열염순환이라고 한다. 지구온난화로 북극의 얼음이 녹으면서 극지방 부근의 바닷물의 농도가 묽어지면서 차가워졌음에도 불구하고 아래로 가라앉지 않으면서 북반구 전체의 바닷물 흐름 자체가 느려지면 지구 기후 자체에 큰 영향을 끼칠 수 있다고 한다.
그림 1: 간략하게 표현된 열염순환.