La direction des courants moyens de surface est déterminée par la tension exercée par les vents dominants et par l’action de la force de Coriolis. Ainsi, le cisaillement du vent (angl. wind shear) entraîne initialement la couche d’eau superficielle dans sa direction mais la force de Coriolis dévie le courant, vers la droite dans l’hémisphère Nord et vers la gauche dans l’hémisphère Sud.
Le mouvement se propage dans les couches d’eau inférieures, par frottement. Sous l’action de la force de Coriolis, elles sont également déviées par rapport à la couche supérieure. Les frottements s’accompagnent d’une dissipation d’énergie sous forme de chaleur si bien que la vitesse de déplacement diminue avec la profondeur.
Si l’on représente le processus de façon schématique, on obtient une spirale de vecteurs de déplacement. On peut alors constater que le déplacement global de l’eau sur la hauteur du tourbillon est perpendiculaire à la direction du vent de surface. On appelle ce phénomène le transport d’Ekman.
Le transport d’Ekman est à l’origine de la formation des tourbillons océaniques, des gyres, et d’autres processus, comme les upwellings et downwellings.
Le sens de la force de Coriolis dépend de l’hémisphère dans lequel on se place. Par conséquent, la direction du transport d’Ekman change d’un hémisphère à l’autre.
