Degetele de sare sunt un fenomen de amestecare paradoxală a apei de mare într-o situație în care distribuția salinității și a temperaturii pe adâncime este stabilă gravitațional, iar instabilitatea Rayleigh-Taylor nu se poate dezvolta. Instabilitatea care duce la amestecare apare din cauza faptului că difuzia sării este mai lentă comparativ cu conductivitatea termică . Acest fenomen este un caz special de dublă difuzie .
Luați în considerare o situație în care apa mai caldă, mai sărată este deasupra apei mai reci, mai proaspete, cu o densitate mai mică în partea de sus decât în partea de jos. La prima vedere, această stare este stabilă gravitațional. Cu toate acestea, lăsați o cantitate mică de apă sărată caldă să se deplaseze într-o zonă mai rece și mai proaspătă. Temperatura acestui volum din cauza transferului de căldură va scădea mai repede decât concentrația de sare din el - datorită difuziei. Astfel, va deveni mai dens decât apa din jur și va continua să se scufunde mai mult. În mod similar, un volum mic de apă proaspătă rece mutat în partea de sus va câștiga căldură prin schimbul de căldură mai repede decât poate difuza sarea în el, făcându-l mai ușor și continuă să plutească.
Este posibil să descriem dezvoltarea acestei instabilități într-un alt mod. Căldura se răspândește din straturile superioare de apă către cele inferioare mult mai repede decât difuzează sarea din straturile inferioare către cele superioare. Ca urmare a încălzirii straturilor inferioare reci, densitatea acestora scade într-o asemenea măsură încât devine mai mică decât densitatea straturilor calde superioare (care se răcesc și ele, ceea ce le crește densitatea). Astfel, apare o distribuție inversă a densității, care duce la dezvoltarea instabilității Rayleigh-Taylor .
Teoria degetului de sare a fost propusă în 1960 de Melvin Stern [1 ] . Măsurătorile de câmp au fost făcute de Raymond Schmitt [2] de la Woods Hole Oceanological Institute, Mike Gregg [ 3] și Eric Kunze [4] de la Universitatea din Washington, Seattle.
O zonă interesantă în care au fost observate degete de sare este în Marea Caraibelor , unde se formează o structură verticală „în trepte” de apă în care se alternează straturi bine amestecate groase de câțiva metri, extinzându-se orizontal pe sute de kilometri.