Klimatsystemet transporterar och utbyter kontinuerligt värme, sötvatten, kol och andra markörer i olika skalor för tid och rum. Därför är det mycket praktiskt att analysera systemet med ett termodynamiskt eller biogeokemiskt synsätt.

I denna avhandling analyseras interaktionen mellan havets och atmosfärens cirkulation genom nyttjandet av termodynamiska och biogeokemiska koordinater. På grund av klimatsystemets dimensionalitet användes strömfunktioner för att minska komplexiteten och underlätta förståelsen för de olika processerna.