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ヨハン・ヴィルヘルム・サンドストロム（1874年6月6日、ヴェステルボッテン県デゲルフォース生まれ- 1947年1月12日、ストックホルム県ブロンマ没）は、通常JWサンドストロムと表記され、スウェーデンの海洋学者、気象学者であった。彼は、1908年に発表されたスウェーデンのボルノ海洋研究所で行った一連の古典的な実験で最もよく知られている。彼の実験は、海流、特にフィヨルドで見られる海流の原因に関するものであった。
サンドストロムは、大工のヨナス・アントン・サンドストロムとグレタ・マグダレーナ・ショーグレンの息子である。彼はデゲルフォース小学校に通ったが、父親の死後、母親は一家をスンズヴァルに移し、サンドストロムは製材所で働きながら家庭教師の指導を受けた。地元の篤志家のおかげで、彼はストックホルムの技術学校に入学し、正式な卒業証書は取得しなかったものの、数学で優秀な成績を収め、科学界のサークルに頻繁に出入りした。
1899年、サンドストロームは国立気象局に入局し、そこでベルゲン気象学派の創設者であるヴィルヘルム・ビャークネスと出会い、彼のキャリアは大きく変わった。ストックホルムの数理物理学教授であったビャークネスは、1890年代後半に天気予報と一般化された流体力学的循環の理論に取り組んでいた。政府からの助成金を得て、ビャークネスは1899年にサンドストロームを雇い、大気圧と嵐の関係の研究を手伝わせた。
サンドストロームは一連の出版物で大気循環を分析し、彼が知られるようになった図式予測技術を開発した。ビャークネスの助成金が終了すると、彼はスウェーデン水路生物学委員会でオットー・ペテルソンの主任助手として雇われた。ペテルソンは同委員会の研究船団の主任科学者であった。サンドストロームはまた、ベルゲンのフリチョフ・ナンセンから、スヴァンテ・アレニウスの著書『宇宙物理学教科書』（1903年）の執筆を手伝い、気団と動的気象学に関する部分を執筆するよう依頼された。
ワシントンのカーネギー研究所からの助成金のおかげで、ビャークネスは1906年にサンドストロームを新たな野心的なプロジェクトに再び起用した。翌年、サンドストロームはビャークネスと共にオスロへ行き、そこで水理学の物理学と数学の研究に取り組んだ。1908年、サンドストロームは学位を持っていなかったにもかかわらず、ビャークネスの推薦と自身の著作のおかげで、ストックホルムに新設された水路局の技術部長に採用された。
1913年、彼はニルス・エクホルムと、ビャークネスの気象研究が実生活にどれほど役立つかについてしばしば議論を交わした。しかし、船員や農民からより多くの気象情報を求める声が上がるにつれ、彼は1919年に同機関内に新設された気象局の局長に就任した。
1920年代には、航空業界が気象データの重要な顧客となり、新たなデータと組織的な変化がもたらされた。電信や放送などの通信技術の利用も増加した。ストックホルム気象水文局も水文機能の拡大を必要としていた。サンドストロームはその後、ペテルソン、エクホルムとともに、メキシコ湾流が気候に及ぼす影響の研究を開始した。
1929年、サンドストロームは国と民間財団の資金援助を受けて北極海探検隊を率いた。探検や北極での数々の個人的な航海に加え、サンドストロームは冬に何度かベルゲンを訪れ、ビャークネス教授と会って気象前線と気団の理論について議論した。彼の観測は、大気と海洋間のエネルギー変換率に関するデータをもたらし、国際的な評価を得ることになった。
サンドストロームは主に、海洋循環、ひいてはより大規模な海洋循環を駆動する上での加熱と冷却の役割に関心を寄せていた。彼は、熱循環が活発で安定した循環を引き起こすのは、冷却よりも加熱がより深い深度で起こる場合に限られると主張した。これは今日ではサンドストロームの定理として知られており、熱機関がサイクル中に正の仕事を行うためには、膨張の仕事が収縮の仕事よりも高い圧力で行われる必要があるという、古典熱力学理論のよく知られた結果を拡張しようとする試みである。
サンドストロームの定理は、流体の膨張が加熱によって、収縮が冷却によって起こり、圧力が高いほど深さが増すという条件を満たせば、技術的には正しい。しかし、サンドストロームの定理における「加熱」と「冷却」という用語の意味には曖昧さがある。これまでの文献では、加熱と冷却はそれぞれ「表面加熱」と「表面冷却」に関連付けられて解釈されてきた。
しかし、実際の流体では、対象となる流体の温度が不均一である限り、外部からの加熱/冷却がない場合でも、分子拡散と乱流拡散によって内部加熱/冷却が必ず発生します。周知のように、分子拡散と乱流拡散は系を熱力学的平衡、すなわち等温状態へと緩和させる傾向があり、静的に安定な流体の場合、高圧では流体が温まり、低圧では冷却されます。したがって、分子拡散と乱流拡散による内部断熱加熱/冷却のため、成層流体が受ける全体的な加熱は、外部からの冷却/加熱が同じ圧力で発生する場合でも、常に全体の冷却よりも高い圧力で発生します。
その結果、分子拡散による内部の断熱加熱/冷却によって、実験室実験で表面加熱/冷却の結果として循環が発生する証拠が示される理由（Park and Whitehead、2000年）、あるいは加熱が冷却を上回る場合でさえ循環が発生する理由（Coman et al.、2006年）が説明される。サンドストロームの重要な（ただし明確には表現されていない）洞察は、このような循環では、循環全体として軽い水を下方へ、密度の高い水を上方へ輸送しなければならないということである。これは、循環の効果は位置エネルギーを増加させることであることを意味する。このような増加には外部からのエネルギー源が必要である。最近の研究は、これを基に、海洋循環全体は風や潮汐などの外部からのエネルギー源によって駆動されていると主張しており、さらに新しい研究では、内部のエネルギー源と吸収源（拡散を駆動するものなど）も潜在的に重要であると示唆している。
1925年、サンドストロームはスウェーデン王立科学アカデミーの会員に選出された。