Forskare har kämpat för att förklara den så kallade pausen som började 1999, trots att koldioxidnivåerna i atmosfären ständigt ökar.
Den senaste teorin säger att en naturligt förekommande 30-årig cykel i Atlanten ligger bakom avmattningen.
Forskarna säger att denna långsamma ström kan fortsätta att avleda värme till de djupa haven i ytterligare ett decennium.
Men de varnar för att de globala temperaturerna sannolikt kommer att öka snabbt när cykeln vänder till en varmare fas.
Enligt den mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC) har de globala genomsnittliga temperaturerna ökat med omkring 0,05 C per årtionde under perioden 1998–2012.
Detta kan jämföras med ett dekadalgenomsnitt på 0,12 mellan 1951 och 2012.
Mer än ett dussin teorier har lagts fram om orsaken till denna paus i temperaturökningen som inträffade medan utsläppen av koldioxid var rekordhöga.
Dessa idéer inkluderar inverkan av föroreningar såsom sotpartiklar som har reflekterat tillbaka en del av solens värme till rymden.
Man har också skyllt på ökad vulkanisk aktivitet sedan 2000, liksom på variationer i solaktiviteten.
De senaste perspektiven har sett oceanerna som platsen för den saknade värmen.
Förra året antydde en undersökning att en periodisk uppväxt av svalare vatten i Stilla havet begränsade ökningen.
Men detta senaste verk, som publiceras i tidskriften Science, förskjuter fokus från Stilla havet till Atlanten och södra oceanen.
Teamet, som leds av Prof Ka-Kit Tung från University of Washington, USA, säger att det nu finns bevis för att en 30-årig ström växelvis värmer och kyler världen genom att sjunka stora mängder värme under dessa djupa vatten.
De har använt observationer från ett nätverk av enheter som kallas Argo flyter som provar haven ner till 2000 meter.
Forskarna säger att det fanns ett annat uppehåll mellan 1945 och 1975 på grund av att denna ström tog ner värmen, vilket ledde till rädsla för en ny istid.
Men från 1976 vände cykeln och bidrog till uppvärmningen av världen, allteftersom mer värme stannade kvar på ytan.
Men sedan år 2000 har värmen gått djupare, och världens totala temperaturer har inte stigit utöver det rekord som fastställdes 1998.
"Flottorna har varit mycket avslöjande för oss", sade Prof Tung.
"Jag tror att samförståndet vid denna punkt är att under 700 meter i Atlanten och södra oceanen [de] lagrar värme och inte Stilla havet."
Ett viktigt inslag i denna nya förståelse är vattnets sälta. Vattnet i Atlanten som kommer upp från tropikerna är saltare på grund av avdunstning. Detta sjunker snabbare och tar ner värmen med det.
Men så småningom smälter det salta vattnet tillräckligt med is i arktiska vatten för att sänka saltnivån, sakta ner strömmen och hålla värmen nära ytan.
"Innan 2006 den salta var ökande, detta indikerade att strömmen påskyndas," sade Prof Tung.
"Efter 2006 minskar salthalten, men den ligger fortfarande över det långsiktiga genomsnittet. Nu saktar det sakta ner.
"När det väl kommer under det långsiktiga genomsnittet, då är det nästa period av snabb uppvärmning."
Förutom uppgifterna från Argo flyter, Prof Tung har också undersökt Central England Temperatur rekord, som går tillbaka över 350 år. Han tror att detta bekräftar de regelbundna 70-åriga cyklerna av varma och kalla trollformler.
Detta historiska mönster, säger han, skulle kunna förlänga den nuvarande pausperioden.
"Vi kanske har ytterligare 10 år, kanske kortare eftersom den globala uppvärmningen i sig själv smälter mer is och is kan översvämma Nordatlanten, men historiskt sett är vi mitt i cykeln."
Flera andra forskare inom detta område erkänner att Tunganalysen är en del av en växande samling bevis som tyder på att Atlanten har en roll i pausen.
Prof Reto Knutti från ETH Zürich har nyligen publicerat en genomgång av alla aktuella teorier om uppehållet.
"Jag ser studierna som kompletterande, och de båda belyser att naturlig variation i hav och atmosfär är viktigt för att modifiera långsiktiga antropogena trender," sade han.
"En bättre förståelse av dessa variabilitetsmetoder är avgörande för att förstå tidigare förändringar (inklusive skillnader mellan modeller och observationer under uppehållsperioden) samt för att förutsäga framtiden, särskilt på kort sikt och regionalt, där variabilitet dominerar de påtvingade förändringarna från växthusgaser."
Andra forskare säger att Atlanthypotesen är intressant, men att det behövs en mycket längre rad observationer.
"Vi har verkligen inte mycket data", säger Dr Jonathan Robson från University of Reading, Storbritannien.
"Så om det finns denna 60-års svängning i havet, har vi inte observerat allt, i princip har vi observerat effekterna av det. Vi kanske måste vänta 15-20 år för att få veta vad som pågår."
Prof Tung tror att oavsett orsaken och pausens längd är vi på en "uppgångstrappa" när det gäller globala temperaturer som kommer att bli uppenbara när Atlantströmmen växlar igen.
"I slutet kommer vi att vara på den stigande delen av trappan, och uppvärmningshastigheten kommer att vara mycket snabb, lika snabb som de senaste tre decennierna av 1900-talet, plus att vi börjar på en högre platå. Temperaturerna och effekterna kommer att bli allvarligare."
Följ Matt på Twitter.
Avbrottet i ökningen av de globala temperaturerna skulle kunna pågå i ytterligare 10 år, enligt ny forskning.