La formazione dell’AAIW può essere spiegata molto semplicemente attraverso il processo di trasporto Ekman e la divergenza e convergenza delle masse d’acqua. I venti sopra l’Antartide sono chiamati “polar easterlies”, dove i venti soffiano da est a ovest. Questo crea una corrente superficiale in senso antiorario vicino alla costa dell’Antartide, chiamata corrente costiera antartica. Il trasporto Ekman fa sì che l’acqua spinga verso la sinistra del movimento superficiale nell’emisfero sud. Così, questa corrente costiera diretta verso ovest in Antartide spingerà l’acqua verso l’Antartide.
Al tempo stesso c’è una forte corrente a nord della corrente costiera antartica, chiamata corrente circumpolare antartica (ACC) creata dalle forti correnti occidentali in questa regione che scorre in senso orario intorno all’Antartide. Di nuovo, il trasporto Ekman spingerà quest’acqua a sinistra del movimento superficiale, cioè lontano dall’Antartide. Poiché l’acqua appena al largo dell’Antartide viene spinta via e verso l’Antartide, porta alla regione della divergenza antartica. Qui ha luogo l’upwelling delle acque profonde del Nord Atlantico (NADW). La NADW è fredda e abbastanza salina. Una volta che la NADW è risalita in superficie, parte di essa diverge verso l’Antartide, diventa più fredda e sprofonda di nuovo verso il basso come acqua di fondo antartica.
L’acqua NADW diverge anche dall’Antartide quando è risalita. Quest’acqua divergente si sposta verso nord (verso l’equatore), e allo stesso tempo le precipitazioni persistenti (la posizione è vicina alle minime polari ~60°S) insieme ad un afflusso di acqua di fusione diminuisce la salinità della NADW originale. Poiché la salinità della NADW è cambiata così tanto e ha essenzialmente perso tutte le sue caratteristiche uniche per essere NADW, questa acqua superficiale che si propaga verso nord è ora chiamata Antarctic Surface Water (AASW). Inoltre, il movimento dell’AASW verso nord ha guadagnato del calore dall’atmosfera, aumentando così leggermente la temperatura.
Quando quest’acqua raggiunge tra 50°S e 60°S incontra la zona di convergenza antartica. A questo punto le acque subantartiche, che sono caratterizzate dall’essere molto più calde delle acque antartiche, sono appena a nord del fronte polare antartico e le acque antartiche sono appena a sud del fronte polare antartico. Questa regione è chiamata zona di convergenza antartica/fronte polare antartico a causa dei forti gradienti di temperatura e salinità (specialmente la temperatura) tra le acque antartiche e quelle subantartiche. È anche una regione di forte miscelazione verticale. È importante notare che questa zona di convergenza non si verifica semplicemente perché l’acqua subantartica scorre verso sud e l’AASW scorre verso nord, ma a causa della convergenza Ekman.
Una volta che l’acqua superficiale antartica che si propaga verso nord raggiunge la zona di convergenza antartica, comincia ad affondare perché è più densa dell’acqua subantartica a nord, ma meno densa dell’acqua antartica a sud. Quest’acqua viene chiamata AAIW. L’AAIW che affonda si inserisce tra l’acqua subantartica (sopra) che è molto più calda, ma più salata e la NADW (sotto) che è fredda e abbastanza salata.
Per molti anni si è pensato che la suddetta formazione di AAIW fosse l’unico processo di formazione. Studi recenti hanno scoperto che esistono alcune prove che alcune acque di modo subantartico sono in grado di penetrare attraverso il fronte subantartico (regione frontale che separa la zona frontale polare dalla zona subantartica) e diventare la fonte dominante di AAIW, piuttosto che l’AASW. A causa della difficoltà di ottenere osservazioni in questa zona molto insidiosa, questa ricerca sulla teoria del mescolamento delle acque in modalità subantartica è ancora in fase di elaborazione, ma esistono molte prove per la sua inclusione nella formazione dell’AAIW. È importante notare che la più grande fonte di formazione dell’AAIW è proprio a sud-ovest della punta meridionale del Sud America.