I Nordatlanten transporterar ett mäktigt strömsystem, via Golfströmmen och Nordatlantiska strömmen, varmt ytvatten mot nordliga subpolära områden där djupvatten bildas. Detta strömsystem, som är en viktig länk i den globala oceancirkulationen mellan Atlanten och Stilla havet, för även in varmt Atlantvatten i Arktiska oceanen.

Östersjön är ett av jordens mest undersökta och studerade havsområden. Ändå finns det olösta frågor kring havscirkulationen och dess komplexa samspel med andra komponenter av Östersjöns klimatsystem, trots viktiga konsekvenser för kustsamhället och marin verksamhet.

Den globala uppvärmningen är inte jämnt fördelad över jorden. Polarområdena är särskilt känsliga för klimatförändringar och uppvärmningen i Arktis sker mer än dubbelt så snabbt som för resten av jorden i medeltal. Effekterna av uppvärmningen är tydliga, exempelvis sker en dramatisk minskning av ytan och tjockleken av havsisen.

Över långa tidsskalor utvecklas atmosfärs- och oceancirkulation i samspel med inlandsisar, bergskedjor, och omfördelningar av kol mellan atmosfär, ocean och land. Cirkulationssystemen och relaterade återkopplingar påverkar flödet av energi och materia mellan olika klimatreservoarer och skapar naturliga klimatvariationer.