เนื้อหา
น้ำร้อนและน้ำเย็นเป็นทั้งรูปแบบของ H2O ที่เป็นของเหลว แต่มีความหนาแน่นต่างกันเนื่องจากผลของความร้อนต่อโมเลกุลของน้ำ แม้ว่าความหนาแน่นแตกต่างกันเล็กน้อย แต่ก็มีผลกระทบอย่างสำคัญต่อปรากฏการณ์ทางธรรมชาติเช่นกระแสน้ำในมหาสมุทรซึ่งกระแสน้ำอุ่นมักมีแนวโน้มสูงขึ้นเหนือเย็น
ความหนาแน่นของน้ำ
น้ำเย็นนั้นหนาแน่นกว่าน้ำอุ่นเสมอ การเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่นนั้นมีค่าประมาณ 4 ในสิบของหนึ่งเปอร์เซ็นต์ระหว่างการแช่แข็งใกล้กับ 30 องศาเซลเซียส (86 องศาฟาเรนไฮต์) แม้ว่าขนาดเล็กความแตกต่างทำให้น้ำอุ่นสามารถ "ลอย" บนน้ำเย็นซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นได้ทุกวันในโลกมหาสมุทร
ความหนาแน่นของน้ำอุ่น
เหตุผลที่น้ำอุ่นมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำเย็นคือความร้อนเอง เมื่อความร้อนถูกนำไปยังน้ำ (จากแหล่งที่มาเช่นดวงอาทิตย์) โมเลกุลของมันจะตื่นเต้นโดยพลังงาน พวกมันเริ่มเคลื่อนไหวเร็วขึ้นดังนั้นเมื่อพวกมันชนเข้าด้วยกัน ช่องว่างที่เพิ่มขึ้นระหว่างโมเลกุลที่เคลื่อนที่เร็วจะลดความหนาแน่น
ความหนาแน่นของน้ำเย็น
น้ำเย็นมีความหนาแน่นมากกว่าร้อนเนื่องจากโมเลกุลของน้ำมีความซบเซามากขึ้น การสั่นสะเทือนและการเคลื่อนไหวช้าลงและมีพลังน้อยลง โมเลกุลจะกระเด้งและกระแทกกันน้อยลงดังนั้นจึงสามารถประกอบเข้าด้วยกันในพื้นที่ขนาดเล็กกว่าได้ เนื่องจากพวกมันแน่นกันแน่นขึ้นความหนาแน่นของน้ำจึงมากกว่า
การพาความร้อนของน้ำ
เนื่องจากน้ำอุ่นมีความหนาแน่นน้อยลงเมื่อพบร้อนและเย็นน้ำอุ่นขึ้นไปด้านบน นักวิทยาศาสตร์เรียกสิ่งนี้ว่า "การพาความร้อน" บางครั้งกระบวนการนี้จะสร้างวัฏจักรที่น้ำที่ผิวน้ำของทะเลสาบถูกทำให้ร้อนในระหว่างวันจากนั้นเย็นตัวลงและจมลงในเวลากลางคืนทำให้เกิดการไหลเวียนที่ช้าและต่อเนื่องจากความลึกสู่พื้นผิวและกลับมาอีกครั้ง
กระแสน้ำในมหาสมุทร
ฝูงน้ำอุ่นขึ้นเหนือน้ำเย็นในมหาสมุทรโลก เมื่อได้รับกระแสน้ำอุ่นและน้ำร้อนก็จะถูกส่งไปยังเสาในลักษณะที่เคลื่อนไหวเหมือนสายพานลำเลียงโดยมีน้ำเย็นอยู่ใต้ การหารในอุณหภูมิเรียกว่าเทอร์โมไคลม์ กระแสน้ำอุ่นกัลฟ์สตรีมเป็นตัวอย่างของปรากฏการณ์นี้และวัฏจักรของการนำน้ำเขตร้อนที่อบอุ่นขึ้นมานี้ยังส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ขนาดใหญ่ ยกตัวอย่างเช่นลอนดอนไม่เย็นเท่ากับคาลการีถึงแม้ว่ามันจะเป็นละติจูดเดียวกันเพราะมันได้รับประโยชน์จากกัลฟ์สตรีม แม้ว่าน้ำทะเลไม่ได้เคลื่อนไหวอย่างสงบสุขเสมอไป บางครั้งเมื่อน้ำร้อนและเย็น (และมวลอากาศ) เจอกันผลลัพธ์ก็คือพายุหรือแม้แต่พายุเฮอริเคน