在全球海洋环流中，除了海表受风吹动产生的“风生洋流”外，深层还存在因海水密度梯度而形成的深海环流，由于海水密度是由温度和盐度决定的，所以这种环流被称为“温盐环流”。全球大洋温盐环流在北大西洋的部分和海洋表层的墨西哥湾流一起，被称为“北大西洋输送带环流”。该输送带的源动力，是位于北大西洋的两个巨大的海洋“水泵”：一个在格陵兰以东，一个在南拉布拉多海，它们对海表的水施加一种额外的拉力。就像浴盆里的水被地漏口吸下去一样，这两个“水泵”把海水从表层拉到海洋的深处，然后在离洋面2～3千米的深处，向南流去，抵达南大西洋，这部分自北而南流动的海水，被称为“北大西洋深层水”。这种很强的深层经向海流，只存在于大西洋，而在太平洋和印度洋则没有。在海表，“水泵”的作用是把温暖的墨西哥湾流向北拉到很高的纬度上，直至抵达格陵兰东部和南拉布拉多海，随后因密度变大而下沉。墨西哥湾流的流速为亚马逊河流速的100多倍，它携带的来自热带的温暖海水，以1万亿千瓦的功率（相当于全世界能耗的100倍），把大量的热量释放到北部的大气中，把欧洲的空气加热了大约5摄氏度。如果没有这股暖流，整个斯堪的那维亚半岛都将被冰层覆盖，汉堡和柏林将变得比西伯利亚还冷。因此，正是“北大西洋输送带”中巨大的海底“水泵”，把源自热带的温暖的表层海水抽向北边的高纬海域，通常可以抵达格陵兰海域及挪威北部（靠近博德），期间释放热量，加热大气，使得北欧气候温暖。在过去数百年来，这种“免费”的加热系统一直可靠地工作着，使得生活在北欧的人们深受其惠。但是，现在受到全球变暖威胁的，正是这种对于欧洲人来说至关重要的泵水过程。

北大西洋强劲的海底“水泵”，是一种自我维持的强迫反馈系统，它非常脆弱，如果有什么东西打断它，整个输送带就会停止不动，使得欧洲的“免费”加热系统关闭。这种情况，历史上可能曾经出现过。科学研究表明，地球气候曾经出现过多次非常寒冷的冰期，最近一次冰期出现在距今大约1.8万年前。在冰期，格陵兰海和拉布拉多海都被平均厚度达2000多米的冰层覆盖，因此，“水泵”停止工作。格陵兰陆冰和大西洋海底的沉积物中，记载着地球气候过去变化的信息。科学家根据这些地球气候“档案”，发现在1.8万年前最后一次冰期结束后，覆盖欧洲和北美大陆的冰川快速融化，几千年后，输送带重新开始形成，“水泵”恢复工作，欧洲气温逐渐变暖，恢复到现在的水平；但是，在距今大约1.1～1万年前，欧洲气候再一次突然变冷，北大西洋海水温度比现在冷7～8摄氏度，欧洲大陆林木退化，茂密的森林被耐干冷的草原和稀疏的苔原代替，原本只能在极区生长的一种被称为“仙女木”的花，这时候在欧洲大陆上竞相开放。因此，这次寒冷期，就被叫做“新仙女木冷期”。导致这次气候变冷的罪魁祸首，可能就是因为冰川融化，使得排入格陵兰海和拉布拉多海的淡水增多，在海表形成淡水层，表层海水密度减少，原本在此沉到几千米深处的表层海水，此时因为变轻而不能继续下沉，结果“水泵”停止工作，输送带关闭，北欧因为不再得到巨大的热输送而骤然变冷。

最近的1万年来，地球气候是比较稳定的，于是才有人类文明的诞生与发展。但是自工业革命以来，化石燃料的大量燃烧，使得排入大气的温室气体急剧增加，造成全球气候变暖。因此，科学家们一直担心，人类对气候系统的干扰，可能触发出新的气候不稳定。人们担忧以久的这种危险并非空穴来风，根据科学家的研究，全球变暖对欧洲大陆的影响，遵循着这样一条因果链：全球气候变暖，气温升高——高纬冰川融化，海洋地区的降水量和降雪量增加——排入格陵兰海和拉布拉多海的淡水增多——表层海水变淡，密度减少——表层海水下沉减弱，“水泵”功率变弱甚至停止运转——墨西哥暖流改变方向，达不到高纬海域——北极冷空气肆虐欧洲——欧洲出现区域性冰期。可见，气候变暖如果使得北大西洋强劲的“水泵”完全停止运作，对于生活在欧洲特别是北欧的人们来说，其影响将是灾难性的。实际上，即使该“水泵”仅仅变弱或强度摇摆不定，由此导致的欧洲气候强烈振荡，也将造成巨大的损失。由于包括海洋环流在内的地球气候系统是极为复杂的，目前还不能给出冰期何时到来的绝对结论。观测研究表明，在两极海域，20世纪北极的气候发生了重大变化，1970～2000年期间表面大气温度显著增加，这与北极的降水、海冰范围、积雪、多年冻土温度变化等有关；在过去的几十年里，北冰洋东部、巴伦支海及日耳曼海夏季海冰急剧减少。次表层海洋资料揭示，自20世纪50年代以来北极的海冰变薄了很多。至于未来北大西洋“水泵”是否会完全消失，目前尚难以断言。但有一点是可以肯定的，人类活动已经影响到北大西洋输送带的正常工作，欧洲气候正变得越来越反复无常。在这个变暖的过程中真正吸引人的是西伯利亚，那里随着气温上升将大面积森林化，变得宜农宜牧；同时位于贝加尔湖和中亚伊塞克湖的淡水（占到除南极以外全球淡水的99%）将成为未来中国干旱北方的命脉。