В солоноватоводном Черном море, за исключением районов льдообразования, развитие конвективного перемешивания в основном определяется температурой наибольшей плотности воды данной солености. В связи с этим конвекцию в море вызывают осеннее охлаждение вод и их весенний прогрев до указанной температуры. Осенний процесс выражен значительно ярче, чем весенний, но и в холодные сезоны температура воды на поверхности в открытых районах обычно не бывает ниже 6-7°, поэтому здесь развивается только термическая стадия плотностного перемешивания. Лишь в зоне льдообразования имеет место термохалинная конвекция. По данным Ю.А. Владимирцева (1963), глубина распространения зимней вертикальной циркуляции в центральной части моря в среднем равна 30-40 м. В зависимости от характера течений она может изменяться. Так, в области основной струи течения конвекция проникает до 60-70 м, что связано с опусканием вод, вызванным динамическими причинами. В прибрежной зоне перемешивание достигает 140-160 м. Увеличение глубины распространения конвекции в юго-восточной части моря связано с антициклональным круговоротом вод. На границе шельфовой зоны в западном и северо-западном районах моря плотностное перемешивание распространяется до горизонтов 170-175 м за счет сползания по склонам вод, охлажденных на северо-западном мелководье, где конвекция проникает до дна. Данные объемного статистического анализа позволяют выделить в море четыре водные массы.
Поверхностная (верхняя) занимает 4,2% объема черноморских вод и распространена от поверхности до горизонтов 60-70 м в центральной части моря, до 100-125 м (местами до 200 м) у берегов и в прибрежной зоне. Температура этой водной массы на поверхности изменяется от 5-6° зимой, до 24-26° летом, на нижней границе она в течение года равна 7,5-8,0°.
Годовой ход солености заключен в пределах 17,5-18,6‰ [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин “Моря СССР” М. 1982].
Прибрежная водная масса занимает около 0,2% объема вод Черного моря. Ее ареал ограничивает изогалина 17‰. Она охватывает значительные пространства в западной части моря и распространяется лишь на 20-30 миль от берега в Прикерченском районе Черного моря, где эта водная масса образуется в результате смешения местных и азовских вод [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].
Промежуточная водная масса - самая большая по объему воды (50,2%) - залегает между горизонтами 100-150 и 800-1000 м. Ее верхней границей служит слой больших градиентов плотности, часто имеющий куполообразную форму. Здесь наблюдается температура 7,5-8,9° и соленость 18,1-22,2‰. В зоне перехода от верхней водной массы к промежуточной встречается одновременно кислород и сероводород [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].
Глубинная водная масса несколько уступает по объему промежуточной (45,0%) и охватывает весь слой воды от горизонта 1000 м и до дна. Для нее характерны температура 8,9-9,2° и соленость 22,2-22,3‰. Содержание сероводорода значительно увеличивается с глубиной. Судя по термохалинным характеристикам на нижних горизонтах промежуточной и верхних глубинной водной массы (800-1000 м) заметной границы между ними фактически не обнаруживается. Более правильно считать, что между горизонтами 150-200 м и 1500 м (верхняя граница слоя придонной конвекции) располагается глубинная вода, а от 1500 м и до дна - придонная водная масса. Это подразделение хорошо согласуется с динамическими процессами в Черном море [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].