กระแสน้ำขุ่นมักจะเป็นกระแสน้ำใต้น้ำที่มีตะกอนปนอยู่และเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วตามความลาดชัน แม้ว่างานวิจัยปัจจุบัน (2018) จะระบุว่าตะกอนที่อิ่มตัวด้วยน้ำอาจเป็นปัจจัยหลักในกระบวนการนี้^{[ 1 ]} กระแสน้ำขุ่นยังสามารถเกิดขึ้นในของเหลว อื่นๆ นอกเหนือจากน้ำ ได้อีกด้วย

นักวิจัยจากสถาบันวิจัยสัตว์น้ำมอนเทอเรย์เบย์พบว่าชั้นตะกอนที่อิ่มตัวด้วยน้ำเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วเหนือพื้นทะเลและทำให้พื้นทะเลเดิมที่อยู่ด้านบนไม่กี่เมตรเคลื่อนที่ไปด้วย มีการสังเกตเห็นกลุ่มน้ำที่มีตะกอนปนอยู่ระหว่างเหตุการณ์กระแสน้ำขุ่น แต่พวกเขาเชื่อว่าสิ่งเหล่านี้เป็นผลรองจากการเคลื่อนที่ของตะกอนบนพื้นทะเลในช่วงเหตุการณ์ดังกล่าว นักวิจัยเชื่อว่าการไหลของน้ำเป็นส่วนท้ายของกระบวนการที่เริ่มต้นจากพื้นทะเล^{[ 1 ]}

ในกรณีทั่วไปของกระแสน้ำขุ่นในมหาสมุทร น้ำที่มีตะกอนปนอยู่ซึ่งอยู่เหนือพื้นดินลาดเอียงจะไหลลงเนินเนื่องจากมีความหนาแน่น สูง กว่าน้ำโดยรอบ แรงขับเคลื่อนของ กระแสน้ำ ขุ่นคือแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อความหนาแน่นสูงของตะกอนที่แขวนลอยอยู่ชั่วคราวในของเหลว ของแข็งกึ่งแขวนลอยเหล่านี้ทำให้ความหนาแน่นเฉลี่ยของน้ำที่มีตะกอนมากกว่าความหนาแน่นของน้ำโดยรอบที่ไม่มีการรบกวน

กระแสน้ำดังกล่าวไหลเอื่อยๆ มักก่อให้เกิด "ปรากฏการณ์กลิ้งหิมะ" กล่าวคือ มันจะกวนพื้นดินที่มันไหลผ่าน และรวบรวมอนุภาคตะกอนมากขึ้นเรื่อยๆ การไหลของกระแสน้ำทำให้พื้นดินที่มันไหลผ่านถูกกัดเซาะและพังทลาย เมื่อกระแสน้ำขุ่นในมหาสมุทรไหลไปถึงบริเวณน้ำนิ่งของที่ราบก้นมหาสมุทร (พื้นมหาสมุทรหลัก) อนุภาคที่ถูกพัดพามาโดยกระแสน้ำจะตกตะกอนลงมาจากมวลน้ำ ตะกอนที่สะสมจากกระแสน้ำขุ่นเรียกว่าเทอร์บิไดต์ (turbidite )

กระแสน้ำขุ่นใต้ทะเลมักเกิดจากการไหลบ่าของแม่น้ำที่มีตะกอนปนอยู่ และบางครั้งอาจเกิดจากแผ่นดินไหวการทรุดตัวของดินและการรบกวนของดินอื่นๆ ลักษณะเด่นคือมีส่วนหน้าของกระแสน้ำที่ชัดเจน หรือที่เรียกว่าหัวกระแส และตามมาด้วยส่วนลำตัวหลักของกระแส เมื่อเทียบกับปรากฏการณ์ที่พบเห็นได้บ่อยและคุ้นเคยกันดีเหนือระดับน้ำทะเล กระแสน้ำขุ่นใต้ทะเลค่อนข้างคล้ายกับน้ำท่วมฉับพลัน

กระแสน้ำขุ่นอาจเกิดขึ้นได้จาก ความไม่เสถียร ทางแผ่นดินไหว ใต้น้ำ ซึ่งมักเกิดขึ้นกับลาดชันใต้น้ำที่สูงชัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับลาดชันของร่องลึกใต้น้ำใน เขตบรรจบกันของแผ่นเปลือกโลก ลาดชันของไหล่ทวีป และ หุบเขาใต้น้ำในเขตขอบทวีปแบบเฉื่อย เมื่อความลาดชันของไหล่ทวีปเพิ่มขึ้น ความเร็วของกระแสน้ำก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน เมื่อความเร็วของการไหลเพิ่มขึ้น ความปั่นป่วนก็จะเพิ่มขึ้น และกระแสน้ำก็จะพัดพาตะกอนมามากขึ้น การเพิ่มขึ้นของตะกอนยังทำให้ความหนาแน่นของกระแสน้ำเพิ่มขึ้นด้วย จึงทำให้ความเร็วของกระแสน้ำเพิ่มขึ้นไปอีก

กระแสน้ำขุ่นถูกนิยามตามประเพณีว่าเป็นกระแสน้ำที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของตะกอนซึ่งตะกอนถูกแขวนลอยโดยความปั่นป่วนของของเหลว^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} อย่างไรก็ตาม คำว่า "กระแสน้ำขุ่น" ถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติซึ่งมักไม่ชัดเจน ความปั่นป่วนภายในกระแสน้ำขุ่นไม่ได้เป็นกลไกสนับสนุนที่ทำให้ตะกอนแขวนลอยเสมอไป อย่างไรก็ตาม มีความเป็นไปได้ว่าความปั่นป่วนเป็นกลไกสนับสนุนเม็ดตะกอนหลักหรือเพียงอย่างเดียวในกระแสน้ำเจือจาง (<3%) ^{[ 5 ]}คำจำกัดความมีความซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากความเข้าใจที่ไม่สมบูรณ์เกี่ยวกับโครงสร้างของความปั่นป่วนภายในกระแสน้ำขุ่น และความสับสนระหว่างคำว่าปั่นป่วน (เช่น ถูกรบกวนโดยกระแสน้ำวน) และขุ่น (เช่น ทึบแสงด้วยตะกอน) ^{[ 6 ]} Kneller & Buckee, 2000 นิยามกระแสแขวนลอยว่า 'การไหลที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อส่วนผสมของของเหลวขุ่นและตะกอน (ที่แขวนลอย) โดยอาศัยความแตกต่างของความหนาแน่นระหว่างส่วนผสมกับของเหลวโดยรอบ' กระแสน้ำขุ่นเป็นกระแสแขวนลอยที่ของเหลวระหว่างอนุภาคเป็นของเหลว (โดยทั่วไปคือน้ำ) ส่วน กระแส ไพโรคลาสติกเป็นกระแสที่ของเหลวระหว่างอนุภาคเป็นก๊าซ^{[ 5 ]}

เมื่อความเข้มข้นของตะกอนแขวนลอยที่ปากแม่น้ำมีมากจนความหนาแน่นของน้ำในแม่น้ำมากกว่าความหนาแน่นของน้ำทะเล กระแสน้ำขุ่นชนิดหนึ่งสามารถก่อตัวขึ้นได้ โดยน้ำจืดที่มีตะกอนจากแม่น้ำจะไหลต่อไปเป็นกระแสน้ำใต้น้ำข้ามก้นทะเลสาบหรือทะเล เรียกว่า กระแสน้ำไฮเปอร์พิคนัล^{[ 7 ]}ความเข้มข้นเฉลี่ยของตะกอนแขวนลอยในน้ำแม่น้ำส่วนใหญ่ที่ไหลลงสู่มหาสมุทรนั้นต่ำกว่าความเข้มข้นของตะกอนที่จำเป็นต่อการก่อตัวของกระแสน้ำไฮเปอร์พิคนัลมาก แม้ว่าแม่น้ำบางสายจะมีปริมาณตะกอนสูงอย่างต่อเนื่องซึ่งสามารถสร้างกระแสน้ำไฮเปอร์พิคนัลอย่างต่อเนื่องได้ เช่นแม่น้ำไห่เล่อ (ประเทศจีน) ซึ่งมีความเข้มข้นของตะกอนแขวนลอยเฉลี่ย 40.5 กก./ลบ.ม. [ ^{7 ]ความเข้มข้น}ของตะกอนที่จำเป็นต่อการสร้างกระแสน้ำไฮเปอร์พิคนัลใน น้ำ ทะเลอยู่ที่ 35 ถึง 45 กก./ลบ.ม. ^ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของน้ำภายในเขตชายฝั่ง^{[ 7 ]} แม่น้ำส่วนใหญ่จะเกิดการไหลแบบ ไฮเปอร์ไพคนัลเฉพาะในช่วงเหตุการณ์พิเศษ เช่นพายุน้ำท่วม การแตกของ ธารน้ำแข็งเขื่อนแตก และ การไหล ของลาฮาร์ในสภาพแวดล้อมน้ำจืด เช่นทะเลสาบความเข้มข้นของตะกอนแขวนลอยที่จำเป็นต่อการเกิดกลุ่มน้ำไฮเปอร์ไพคนัลนั้นค่อนข้างต่ำ (1 กก./ ^ลบ.ม. ) ^{[ 7 ]}

การขนส่งและการสะสมของตะกอนในอ่างเก็บน้ำ แคบๆ บนเทือกเขาแอลป์ มักเกิดจากกระแสน้ำขุ่น กระแสน้ำจะไหลไปตามร่องน้ำลึกของทะเลสาบไปยังบริเวณที่ลึกที่สุดใกล้กับเขื่อนซึ่งตะกอนเหล่านี้สามารถส่งผลกระทบต่อการทำงานของช่องระบายน้ำด้านล่างและโครงสร้างรับน้ำได้^{[ 8 ]}การควบคุมการตกตะกอนภายในอ่างเก็บน้ำสามารถทำได้โดยการใช้สิ่งกีดขวางที่เป็นของแข็งและซึมผ่านได้ที่มีการออกแบบที่เหมาะสม^{[ 8 ]}

กระแสน้ำขุ่นมักถูกกระตุ้นโดย การรบกวน ทางธรณีวิทยาของพื้นทะเลการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกภาคพื้นทวีปในรูปแบบของการไหลและการสั่นสะเทือนทางกายภาพล้วนมีส่วนทำให้เกิดกระแสน้ำขุ่น แผ่นดินไหวมีความเชื่อมโยงกับการสะสมของกระแสน้ำขุ่นในหลายพื้นที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่ภูมิประเทศเอื้อต่อการรักษาตะกอนและจำกัดแหล่งที่มาอื่นๆ ของการสะสมของกระแสน้ำขุ่น^{[ 9 ] [ 10 ]} นับตั้งแต่กรณีที่มีชื่อเสียงของการแตกหักของสายเคเบิลใต้น้ำโดยกระแสน้ำขุ่นหลังแผ่นดินไหวแกรนด์แบงก์ในปี 1929 [ ^{11 ]}กระแสน้ำขุ่นที่เกิดจากแผ่นดินไหวได้รับการตรวจสอบและยืนยันตามแนวเขตมุดตัวของแคสเคเดีย^{[ 12 ] รอย}เลื่อนซานแอนเดรียสตอนเหนือ^{[ 13 ]}ทะเลสาบหลายแห่งในยุโรป ชิลี และอเมริกาเหนือ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}ทะเลสาบและบริเวณนอกชายฝั่งของญี่ปุ่น^{[ 17 ] [ 18 ]}และพื้นที่อื่นๆ อีกมากมาย^{[ 19 ] [ 20 ]}

เมื่อกระแสน้ำขุ่นขนาดใหญ่ไหลเข้าสู่หุบเขา กระแสน้ำ เหล่านั้นอาจคงอยู่ได้ด้วยตนเอง^{[ 21 ]}และอาจพัดพาตะกอนที่ถูกนำเข้ามาในหุบเขาก่อนหน้านี้โดยกระแสน้ำชายฝั่งพายุ หรือกระแสน้ำขุ่นขนาดเล็ก การชะล้างหุบเขาที่เกี่ยวข้องกับกระแสน้ำแบบซัดที่เริ่มต้นจากการพังทลายของลาดชันอาจทำให้เกิดกระแสน้ำที่มีปริมาตรสุดท้ายมากกว่าส่วนของลาดชันที่พังทลายหลายเท่า (เช่น แกรนด์แบงก์) ^{[ 22 ]}

ตะกอนที่สะสมตัวอยู่บริเวณส่วนบนของลาดทวีปโดยเฉพาะบริเวณปากหุบเขาใต้ทะเล สามารถก่อให้เกิดกระแสน้ำขุ่นเนื่องจากน้ำหนักที่มากเกินไป ส่งผลให้เกิดการทรุดตัวและการเลื่อนไหล ตามมา

กระแสน้ำที่พัดพาตะกอนลอยตัวสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสน้ำขุ่นรองบนพื้นมหาสมุทรโดยกระบวนการตกตะกอนแบบพาความร้อน^{[ 24 ] [ 4 ]}ตะกอนในกระแสไฮโปพิคนัลที่ลอยตัวในตอนแรกจะสะสมอยู่ที่ฐานของกระแสน้ำผิวดิน^{[ 25 ]}ทำให้ขอบเขตล่างที่หนาแน่นไม่เสถียร การตกตะกอนแบบพาความร้อนที่เกิดขึ้นนำไปสู่การถ่ายโอนวัสดุในแนวดิ่งอย่างรวดเร็วไปยังพื้นทะเลสาบหรือมหาสมุทรที่ลาดเอียง ซึ่งอาจก่อให้เกิดกระแสน้ำขุ่นรอง ความเร็วในแนวดิ่งของกระแสน้ำแบบพาความร้อนอาจมากกว่าความเร็วการตกตะกอนแบบสโตกส์ของอนุภาคตะกอนแต่ละอนุภาคมาก^{[ 26 ]}ตัวอย่างส่วนใหญ่ของกระบวนการนี้เกิดขึ้นในห้องปฏิบัติการ^{[ 24 ] [ 27 ]}แต่หลักฐานการสังเกตที่เป็นไปได้ของกระแสน้ำขุ่นรองเกิดขึ้นใน Howe Sound รัฐบริติชโคลัมเบีย^{[ 28 ]}ซึ่งมีการสังเกตกระแสน้ำขุ่นเป็นระยะๆ บนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ Squamish เนื่องจากแม่น้ำที่มีตะกอนส่วนใหญ่มีความหนาแน่นน้อยกว่ามหาสมุทร^{[ 7 ]}แม่น้ำจึงไม่สามารถก่อตัวเป็นกระแสน้ำที่มีความหนาแน่นสูงได้ง่าย ดังนั้นการตกตะกอนแบบพาความร้อนจึงเป็นกลไกการเริ่มต้นที่สำคัญที่เป็นไปได้สำหรับกระแสน้ำขุ่น^{[ 4 ]}

กระแสน้ำขุ่นขนาดใหญ่และเคลื่อนที่เร็วสามารถกัดเซาะพื้นมหาสมุทรบริเวณขอบทวีป ให้เกิด ร่องลึกและหุบเหว และสร้างความเสียหายให้กับโครงสร้างที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น สายเคเบิลโทรคมนาคมบนพื้นทะเลการทำความเข้าใจว่ากระแสน้ำขุ่นไหลไปทางใดบนพื้นมหาสมุทรจะช่วยลดความเสียหายต่อสายเคเบิลโทรคมนาคมได้ โดยการหลีกเลี่ยงพื้นที่เหล่านั้นหรือเสริม ความแข็งแรงให้ กับสายเคเบิลในบริเวณที่เสี่ยงต่อความเสียหาย

เมื่อกระแสน้ำขุ่นมีปฏิสัมพันธ์กับกระแสน้ำในมหาสมุทรปกติ เช่นกระแสน้ำตามแนวระดับ กระแสน้ำขุ่นอาจเปลี่ยนทิศทาง ซึ่งในที่สุดจะทำให้หุบเขาใต้ทะเลและตำแหน่งการสะสมตะกอนเปลี่ยนไป ตัวอย่างหนึ่งคือบริเวณทางตะวันตกของอ่าวคาดิซซึ่งกระแสน้ำในมหาสมุทรที่ไหลออกจากทะเลเมดิเตอร์เรเนียน (หรือที่รู้จักกันในชื่อน้ำไหลออกของทะเลเมดิเตอร์เรเนียน) ผลักดันกระแสน้ำขุ่นไปทางทิศตะวันตก ทำให้รูปร่างของหุบเขาและช่องเขาใต้ทะเลในบริเวณนั้นโค้งไปในทิศทางนั้นด้วย^{[ 29 ]}

เมื่อพลังงานของกระแสน้ำขุ่นลดลง ความสามารถในการพยุงตะกอนก็จะลดลง ส่งผลให้เกิดการตกตะกอน เมื่อตะกอนหยุดนิ่ง ทรายและวัสดุหยาบอื่นๆ จะตกตะกอนก่อน ตามด้วยโคลน และสุดท้ายคืออนุภาคละเอียดมาก ลำดับการตกตะกอนนี้เองที่ก่อให้เกิดลำดับชั้นบูมา (Bouma sequences) ซึ่งเป็นลักษณะ เฉพาะของตะกอนแบบเทอร์บิไดต์ (turbidite deposits)

เนื่องจากกระแสน้ำขุ่นเกิดขึ้นใต้น้ำและเกิดขึ้นอย่างฉับพลัน จึงไม่ค่อยได้เห็นปรากฏการณ์นี้ในธรรมชาติ ดังนั้นจึงสามารถใช้ตะกอนที่เกิดจากกระแสน้ำขุ่น (turbidites) ในการกำหนดลักษณะของกระแสน้ำขุ่นได้ ตัวอย่างเช่น ขนาดของ เม็ดตะกอนสามารถบ่งบอกถึงความเร็วของกระแสน้ำ ลักษณะทางธรณีวิทยา ของเม็ดตะกอน และการใช้ฟอรามินิเฟอราในการระบุแหล่งกำเนิด การกระจายตัวของเม็ดตะกอนแสดงให้เห็นถึงพลวัตของการไหลเมื่อเวลาผ่านไป และความหนาของตะกอนบ่งบอกถึงปริมาณตะกอนและความคงอยู่ของตะกอน

โดยทั่วไปแล้ว ตะกอนน้ำขุ่นถูกนำมาใช้ในการทำความเข้าใจกระแสน้ำขุ่นในอดีต ตัวอย่างเช่น ร่องลึกเปรู-ชิลี นอกชายฝั่งตอนกลางของชิลี ตอนใต้ (36°S–39°S) มีชั้นตะกอนน้ำขุ่นจำนวนมากที่ถูกเจาะและวิเคราะห์^{[ 30 ]}จากตะกอนน้ำขุ่นเหล่านี้ ประวัติการคาดการณ์ของกระแสน้ำขุ่นในพื้นที่นี้ได้รับการกำหนดขึ้น ซึ่งช่วยเพิ่มความเข้าใจโดยรวมเกี่ยวกับกระแสน้ำเหล่านี้^{[ 30 ]}

เนินทรายแอนติดูนที่ใหญ่ที่สุดบางแห่งบนโลกเกิดจากกระแสน้ำขุ่น สนามคลื่นตะกอนที่สังเกตพบแห่งหนึ่งตั้งอยู่บนลาดทวีปตอนล่างนอกชายฝั่งกายอานาอเมริกาใต้^{[ 31 ]} สนามคลื่นตะกอนนี้ครอบคลุมพื้นที่อย่างน้อย 29,000 ตารางกิโลเมตร^ที่ระดับความลึกของน้ำ 4400–4825 เมตร^{[ 31 ]} เนินทรายแอนติดูนเหล่านี้มีความยาวคลื่น 110–2600 เมตร และความสูงคลื่น 1–15 เมตร^{[ 31 ]} กระแสน้ำขุ่นที่ทำให้เกิดคลื่นนั้นถูกตีความว่ามีต้นกำเนิดมาจากการพังทลายของลาดบนขอบทวีปเวเนซุเอลากายอานาและซูรินาม ที่อยู่ติดกัน ^{[ 31 ]} การสร้างแบบจำลองเชิงตัวเลขอย่างง่ายช่วยให้สามารถกำหนดลักษณะการไหลของกระแสน้ำขุ่นข้ามคลื่นตะกอนได้ โดยประมาณการเลขฟรูด ภายใน = 0.7–1.1 ความหนาของการไหล = 24–645 เมตร และความเร็วการไหล = 31–82 ซม. · วินาที^{−1 [ 31 ]}โดยทั่วไป บนความลาดชันที่ต่ำกว่าเลยจุดเปลี่ยนความลาดชันเล็กน้อย ความหนาของการไหลจะเพิ่มขึ้นและความเร็วการไหลจะลดลง ส่งผลให้ความยาวคลื่นเพิ่มขึ้นและความสูงลดลง^{[ 31 ]}

พฤติกรรมของกระแสน้ำขุ่นที่มี ของเหลว ลอยตัว (เช่น กระแสน้ำที่มีน้ำอุ่น น้ำจืด หรือ น้ำ กร่อยแทรกซึมเข้าสู่ทะเล) ได้รับการตรวจสอบแล้วพบว่าความเร็วของแนวหน้าลดลงเร็วกว่ากระแสน้ำที่มีความหนาแน่นเท่ากับของเหลวโดยรอบ^{[ 32 ]} กระแสน้ำขุ่นเหล่านี้จะหยุดลงในที่สุดเนื่องจากการตกตะกอนทำให้ความลอยตัวกลับทิศทาง และกระแสน้ำจะยกตัวขึ้น โดยจุดที่ยกตัวขึ้นจะคงที่สำหรับการปล่อยน้ำที่คงที่^{[ 32 ]} ของเหลวที่ยกตัวขึ้นจะพัดพาตะกอนละเอียดไปด้วย ก่อตัวเป็นกลุ่มควันซึ่งลอยขึ้นไปสู่ระดับความลอยตัวที่เป็นกลาง (หากอยู่ใน สภาพแวดล้อม ที่มีการแบ่งชั้น ) หรือขึ้นสู่ผิวน้ำ และกระจายออกไป^{[ 32 ]} ตะกอนที่ตกลงมาจากกลุ่มควันจะก่อให้เกิดตะกอนตกกระจายเป็นวงกว้าง เรียกว่า เฮมิเทอร์บิไดต์^{[ 33 ]}กระแสน้ำขุ่นจากการทดลอง^{[ 34 ]}และการสังเกตภาคสนาม^{[ 35 ]}ชี้ให้เห็นว่ารูปร่างของตะกอนรูปกลีบที่เกิดจากกลุ่มควันที่มีการยกตัวขึ้นนั้นแคบกว่ากลุ่มควันที่มีลักษณะคล้ายกันแต่ไม่มีการยกตัวขึ้น

การทำนายการกัดเซาะโดยกระแสน้ำขุ่น และการกระจายตัวของตะกอนที่เกิดจากกระแสน้ำขุ่น เช่น ขอบเขต ความหนา และการกระจายขนาดของเม็ดตะกอน จำเป็นต้องมีความเข้าใจกลไก การขนส่ง และการสะสม ของ ตะกอนซึ่งขึ้นอยู่กับพลศาสตร์ของไหลในกระแสน้ำเหล่านั้น

ความซับซ้อนอย่างมากของระบบและชั้นตะกอนเทอร์บิไดต์ส่วนใหญ่ได้ส่งเสริมการพัฒนารูปแบบเชิงปริมาณของพฤติกรรมกระแสน้ำขุ่นที่อนุมานจากตะกอนเพียงอย่างเดียว ดังนั้นการทดลองในห้องปฏิบัติการขนาดเล็กจึงเป็นหนึ่งในวิธีที่ดีที่สุดในการศึกษาพลวัตของกระแสน้ำขุ่น แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ยังสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับพลวัตของกระแสน้ำได้อีกด้วย ในระยะยาว เทคนิคเชิงตัวเลขน่าจะเป็นความหวังที่ดีที่สุดในการทำความเข้าใจและทำนายกระบวนการและตะกอนของกระแสน้ำขุ่นสามมิติ ในกรณีส่วนใหญ่ มีตัวแปรมากกว่าสม การควบคุม และแบบจำลองอาศัยสมมติฐานที่ทำให้ง่ายขึ้นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์^{[ 5 ]}ความแม่นยำของแบบจำลองแต่ละแบบจึงขึ้นอยู่กับความถูกต้องและการเลือกสมมติฐานที่ทำขึ้น ผลการทดลองเป็นวิธีการจำกัดตัวแปรเหล่านี้บางส่วน รวมถึงการทดสอบแบบจำลองดังกล่าวด้วย^{[ 5 ]} ข้อมูลทางกายภาพจากการสังเกตภาคสนาม หรือในทางปฏิบัติมากกว่าจากการทดลอง ยังคงจำเป็นเพื่อทดสอบสมมติฐานที่ทำให้ง่ายขึ้นซึ่งจำเป็นในแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ความรู้ส่วนใหญ่เกี่ยวกับกระแสน้ำขุ่นขนาดใหญ่ตามธรรมชาติ (เช่น กระแสน้ำที่มีนัยสำคัญในแง่ของการถ่ายโอนตะกอนไปยังทะเลลึก) ได้มาจากการอนุมานจากแหล่งข้อมูลทางอ้อม เช่น การขาดของสายเคเบิลใต้น้ำและความสูงของตะกอนเหนือพื้นหุบเขาใต้น้ำ แม้ว่าในระหว่างเหตุการณ์แผ่นดินไหวโทคาจิ-โอกิในปี 2546จะมีการสังเกตกระแสน้ำขุ่นขนาดใหญ่โดยหอดูดาวแบบใช้สายเคเบิล ซึ่งให้การสังเกตโดยตรง ซึ่งเป็นสิ่งที่หาได้ยาก^{[ 36 ]}

บริษัทน้ำมันและก๊าซยังสนใจกระแสน้ำขุ่นเนื่องจากกระแสน้ำเหล่านี้สะสมสารอินทรีย์ซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปในทางธรณีวิทยาจะถูกฝังอัดแน่นและเปลี่ยนเป็นไฮโดรคาร์บอนการใช้แบบจำลองเชิงตัวเลขและรางน้ำมักใช้เพื่อช่วยทำความเข้าใจคำถามเหล่านี้^{[ 37 ]}แบบจำลองส่วนใหญ่ใช้เพื่อจำลองกระบวนการทางกายภาพที่ควบคุมพฤติกรรมและการสะสมของกระแสน้ำขุ่น^{[ 37 ]}

แบบจำลองที่เรียกว่าแบบเฉลี่ยตามความลึกหรือแบบน้ำตื้นนั้น เริ่มแรกนำเสนอสำหรับกระแสน้ำที่มีแรงโน้มถ่วงตามองค์ประกอบ ^{[ 38 ]}และต่อมาขยายไปสู่กระแสน้ำขุ่น^{[ 39 ] [ 40 ]}ข้อสมมติฐานทั่วไปที่ใช้ร่วมกับแบบจำลองน้ำตื้น ได้แก่ สนามความดันไฮโดรสแตติก ของเหลวใสไม่ถูกพัดพา (หรือถูกพัดพาออกไป) และความเข้มข้นของอนุภาคไม่ขึ้นอยู่กับตำแหน่งแนวตั้ง เมื่อพิจารณาถึงความง่ายในการใช้งาน แบบจำลองเหล่านี้โดยทั่วไปสามารถทำนายลักษณะการไหล เช่น ตำแหน่งด้านหน้าหรือความเร็วด้านหน้าในรูปทรงเรขาคณิตที่เรียบง่าย เช่น ช่องสี่เหลี่ยมผืนผ้า ได้อย่างแม่นยำพอสมควร

ด้วยกำลังการคำนวณที่เพิ่มขึ้น โมเดลที่แยกตามความลึกได้กลายเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการศึกษาการไหลของแรงโน้มถ่วงและความขุ่น โมเดลเหล่านี้โดยทั่วไปมุ่งเน้นไปที่การแก้สมการ Navier-Stokesสำหรับเฟสของไหลเป็นหลัก ด้วยการแขวนลอยของอนุภาคที่เจือจาง วิธีการแบบ Eulerian พิสูจน์แล้วว่ามีความแม่นยำในการอธิบายวิวัฒนาการของอนุภาคในแง่ของชุดสนามความเข้มข้นของอนุภาคแบบต่อเนื่อง โดยแต่ละสนามแสดงถึงความหนาแน่นและ/หรือเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคชนิดเดียว ภายใต้โมเดลเหล่านี้ ไม่จำเป็นต้องมีข้อสมมติฐานเช่นโมเดลน้ำตื้น ดังนั้นจึงมีการคำนวณและการวัดที่แม่นยำเพื่อศึกษาการไหลของกระแสน้ำเหล่านี้ การวัดเช่น สนามความดัน งบประมาณพลังงาน ความเข้มข้นของอนุภาคในแนวดิ่ง และความสูงของตะกอนที่แม่นยำ เป็นเพียงตัวอย่างบางส่วน ทั้งการจำลองเชิงตัวเลขโดยตรง (DNS) ^{[ 41 ]}และการสร้างแบบจำลองความปั่นป่วน^{[ 42 ]}ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างแบบจำลองการไหลของกระแสน้ำเหล่านี้

• ภายในไม่กี่นาทีหลังจาก เกิด แผ่นดินไหวแกรนด์แบงส์ในปี 1929นอกชายฝั่งนิวฟาวนด์แลนด์ สายเคเบิลโทรศัพท์ข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกก็เริ่มขาดทีละเส้น โดยขาดไกลออกไปจากจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว ตามลาดเขา สายเคเบิลขาดทั้งหมด 12 เส้นใน 28 จุด มีการบันทึกเวลาและตำแหน่งที่แน่นอนของการขาดแต่ละครั้ง นักวิจัยแนะนำว่าการถล่มของดิน ใต้น้ำ หรือกระแสน้ำขุ่นของตะกอนที่อิ่มตัวด้วยน้ำซึ่งมีความเร็วประมาณ 60 ไมล์ต่อชั่วโมง (100 กม./ชม.) ได้พัดพาตะกอนที่อิ่มตัวด้วยน้ำไปตามลาดทวีป เป็นระยะทาง 400 ไมล์ (600 กม.) จากจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว ทำให้สายเคเบิลขาดขณะที่พัดผ่าน^{[ 43 ]} การวิจัยในภายหลังเกี่ยวกับเหตุการณ์นี้แสดงให้เห็นว่าความล้มเหลวของตะกอนลาดทวีปส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่ระดับความลึกของน้ำต่ำกว่า 650 เมตร^{[ 44 ]} การทรุดตัวที่เกิดขึ้นในน้ำตื้น (5–25 เมตร) ได้ไหลลงตามลาดเขาไปยังกระแสน้ำขุ่นที่พัฒนาจนเกิดการลุกไหม้^{[ 44 ]}กระแสน้ำขุ่นมี การไหล ต่อเนื่องเป็นเวลาหลายชั่วโมงเนื่องจากความล้มเหลวย้อนกลับที่ล่าช้าและการเปลี่ยนแปลงของการไหลของเศษซากเป็นกระแสน้ำขุ่นผ่านการกระโดดทางไฮดรอลิก^{[ 44 ]}
• เขตมุดตัวแคสเคเดียนอกชายฝั่งตะวันตกเฉียงเหนือของทวีปอเมริกาเหนือ มีบันทึกของตะกอนน้ำขุ่นที่เกิดจากแผ่นดินไหว^{[ 9 ] [ 12 ] [ 45 ]}ซึ่งมีความสัมพันธ์ที่ดีกับหลักฐานอื่นๆ ของแผ่นดินไหวที่บันทึกไว้ในอ่าวและทะเลสาบชายฝั่งในช่วงยุคโฮโลซีน^{[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]} กระแสน้ำขุ่น ในยุคโฮโลซีน จำนวน 41 กระแสมีความสัมพันธ์กันตามแนวขอบแผ่นเปลือกโลกทั้งหมดหรือบางส่วนที่มีความยาวประมาณ 1,000 กิโลเมตร ซึ่งทอดยาวจากแคลิฟอร์เนียตอนเหนือไปจนถึงเกาะแวนคูเวอร์ตอนกลาง ความสัมพันธ์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับอายุคาร์บอนกัมมันตรังสีและวิธีการทางธรณีวิทยาใต้พื้นผิว ช่วงเวลาการเกิดซ้ำของแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ในแคสเคเดียโดยประมาณคือ 500 ปีตามแนวขอบด้านเหนือ และประมาณ 240 ปีตามแนวขอบด้านใต้^{[ 45 ]}
• ไต้หวันเป็นแหล่งที่มีกระแสน้ำขุ่นใต้น้ำร้อนจัด เนื่องจากมีตะกอนแขวนลอยอยู่ในแม่น้ำเป็นจำนวนมาก และยังมีกิจกรรมแผ่นดินไหวสูง ส่งผลให้มีการสะสมของตะกอนใต้ทะเลและกระตุ้นให้เกิดแผ่นดินไหวเป็นจำนวนมาก^{[ 51 ]} ในระหว่างเหตุการณ์แผ่นดินไหวผิงตงปี 2549นอกชายฝั่งตะวันตกเฉียงใต้ของไต้หวัน สายเคเบิลใต้น้ำ 11 เส้นที่พาดผ่านช่องแคบเกาผิงและร่องลึกมะนิลาขาดตามลำดับที่ระดับความลึก 1,500 ถึง 4,000 เมตร อันเป็นผลมาจากกระแสน้ำขุ่นที่เกี่ยวข้อง^{[ 51 ]} จากช่วงเวลาที่สายเคเบิลแต่ละเส้นขาด ความเร็วของกระแสน้ำถูกกำหนดว่ามีความสัมพันธ์เชิงบวกกับ ความลาดชัน ของพื้นทะเลความเร็วของกระแสน้ำอยู่ที่ 20 เมตร/วินาที (45 ไมล์ต่อชั่วโมง) บนความลาดชันที่สูงที่สุด และ 3.7 เมตร/วินาที (8.3 ไมล์ต่อชั่วโมง) บนความลาดชันที่ตื้นที่สุด^{[ 51 ]}
• หนึ่งในการสังเกตกระแสน้ำขุ่นที่เก่าแก่ที่สุดคือโดยFrançois-Alphonse Forelในช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 เขาได้ทำการสังเกตอย่างละเอียดเกี่ยวกับการไหลลงของแม่น้ำโรนสู่ทะเลสาบเจนีวา^{[ 52 ]}ที่ Port Valais เอกสารเหล่านี้อาจเป็นการระบุถึงกระแสน้ำขุ่นที่เก่าแก่ที่สุด^{[ 53 ]}และเขาได้กล่าวถึงวิธีการก่อตัวของช่องทางใต้น้ำจากสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ ในทะเลสาบน้ำจืดแห่งนี้ น้ำเย็นเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้น้ำไหลลง ปริมาณตะกอนเพียงอย่างเดียวโดยทั่วไปไม่สูงพอที่จะเอาชนะการแบ่งชั้นทางความร้อน ในฤดูร้อน ของทะเลสาบเจนีวาได้
• กระแสน้ำขุ่นที่ยาวที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้เกิดขึ้นในเดือนมกราคม 2020 และไหลเป็นระยะทาง 1,100 กิโลเมตร (680 ไมล์) ผ่านหุบเขาคองโกเป็นเวลาสองวัน ทำให้สายเคเบิลสื่อสารใต้น้ำสองเส้นเสียหาย กระแสน้ำดังกล่าวเป็นผลมาจากตะกอนที่สะสมจากการเกิดน้ำท่วมแม่น้ำคองโกในปี 2019–2020 ^{[ 54 ]}

• ลำดับบูมา
• กระแสแรงโน้มถ่วง
• กระแสน้ำขุ่นที่มีความหนาแน่นสูง ( ลำดับโลว์ )
• ดินถล่มใต้น้ำ
• การไหลของตะกอนตามแรงโน้มถ่วง

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับกระแสน้ำขุ่น

• กระแสน้ำขุ่นที่เคลื่อนที่เก็บถาวรเมื่อ 2004-09-05 ที่Wayback Machine
• จุดเริ่มต้นของกระแสน้ำขุ่นเก็บถาวรเมื่อ 2004-11-21 ที่Wayback Machine
• การจำลองกระแสน้ำขุ่นแบบละเอียดระดับความลึก