Los dedos de sal son un fenómeno de mezcla paradójica del agua de mar en una situación en la que la distribución de la salinidad y la temperatura en la profundidad es estable gravitacionalmente y no puede desarrollarse la inestabilidad de Rayleigh-Taylor . La inestabilidad que conduce a la mezcla se debe a que la difusión de la sal es más lenta en comparación con la conductividad térmica . Este fenómeno es un caso especial de doble difusión .
Considere una situación en la que el agua más cálida y salada está por encima del agua más fría y más dulce, con una densidad más baja en la parte superior que en la parte inferior. A primera vista, este estado es gravitacionalmente estable. Sin embargo, deje que una pequeña cantidad de agua tibia con sal baje a un área más fría y fresca. La temperatura de este volumen debido a la transferencia de calor disminuirá más rápido que la concentración de sal en él, debido a la difusión. Por lo tanto, se volverá más denso que el agua circundante y continuará hundiéndose más. De manera similar, un pequeño volumen de agua dulce fría que se mueve hacia la parte superior ganará calor por intercambio de calor más rápido de lo que la sal puede difundirse en él, haciéndolo más liviano y continuar flotando.
Es posible describir el desarrollo de esta inestabilidad de otra manera. El calor se propaga desde las capas superiores de agua a las inferiores mucho más rápido que la sal se difunde desde las capas inferiores a las superiores. Como resultado del calentamiento de las capas frías inferiores, su densidad disminuye hasta tal punto que se vuelve menor que la densidad de las capas cálidas superiores (que también se enfrían, lo que aumenta su densidad). Así, surge una distribución de densidad inversa, que conduce al desarrollo de la inestabilidad de Rayleigh-Taylor .
La teoría del dedo de sal fue propuesta en 1960 por Melvin Stern [1 ] . Las mediciones de campo fueron realizadas por Raymond Schmitt [2] del Instituto Oceanológico Woods Hole, Mike Gregg [ 3] y Eric Kunze [4] de la Universidad de Washington, Seattle.
Un área interesante en la que se han observado dedos de sal es en el Mar Caribe , donde se forma una estructura de agua vertical "escalonada" en la que se alternan capas bien mezcladas de varios metros de espesor, que se extienden horizontalmente por cientos de kilómetros.