Các lưu vực đại dương lớn bị chi phối bởi các hệ thống dòng hải lưu lớn, gần như hình tròn, được gọi là các xoáy nước. Các mô hình gió và hiệu ứng Coriolis cùng nhau tạo ra các xoáy nước cận nhiệt đới quay theo chiều kim đồng hồ ở bán cầu Bắc và ngược chiều kim đồng hồ ở bán cầu Nam, và các xoáy nước cận cực nhỏ hơn quay theo chiều ngược lại.

Các dòng hải lưu biên phía tây trong các xoáy nước hẹp, sâu và chảy nhanh; các dòng hải lưu biên phía đông rộng, nông và chảy chậm. Các xoáy nước cận nhiệt đới được đặc trưng bởi dòng chảy bề mặt hội tụ và hiện tượng nước chìm ở trung tâm, dẫn đến nồng độ chất dinh dưỡng thấp và nước trong xanh. Các xoáy nước cận cực có năng suất cao hơn do hiện tượng nước trồi và sự trộn lẫn mạnh mẽ vào mùa đông.

Các xoáy nước điều chỉnh sự phân bố nhiệt, muối, sinh vật phù du và các mảnh vụn trôi nổi trên quy mô lưu vực. Chúng có thể được nhìn thấy trong dữ liệu vệ tinh dưới dạng các mô hình nhất quán về độ cao và nhiệt độ mặt biển. Sự thay đổi trong lực gió hoặc trong hệ thống khí hậu lớn hơn có thể làm thay đổi cường độ và phạm vi của các xoáy nước, gây ra những hậu quả đối với khí hậu khu vực và hệ sinh thái biển.

• Hệ thống dòng hải lưu tuần hoàn quy mô lớn
• Các loại cận nhiệt đới và cận cực
• Định hình quá trình truyền nhiệt và mô hình năng suất.
• Có thể quan sát được trong dữ liệu bề mặt biển từ vệ tinh.