สัมประสิทธิ์การหดตัวของความเค็ม ( Haline contraction coefficient ) ซึ่งย่อว่าβคือสัมประสิทธิ์ที่อธิบายการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของมหาสมุทรเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความเค็ม ในขณะที่อุณหภูมิศักยภาพและความดันคงที่ β เป็นพารามิเตอร์ในสม การสถานะ ( Equation Of State : EOS) ของมหาสมุทร β ยังถูกอธิบายว่าเป็นสัมประสิทธิ์การหดตัวของความเค็มและวัดเป็น [kg]/[g] ใน EOS ที่อธิบายมหาสมุทร ตัวอย่างเช่นTEOS-10 [ ^{1 ] นี่}คือสมการสถานะทางเทอร์โมไดนามิก^{[ 2 ]}

β คือค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน ที่แปรผันตามความเค็ม α โดยที่ความหนาแน่นเปลี่ยนแปลงเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแทนที่จะเป็นความเค็ม ด้วยค่าสัมประสิทธิ์ทั้งสองนี้ เรา สามารถคำนวณ อัตราส่วนความหนาแน่นได้ ซึ่งจะกำหนดว่าอุณหภูมิและความเค็มมีส่วนช่วยต่อความหนาแน่นของมวลน้ำมากน้อยเพียงใด

β เรียกว่าสัมประสิทธิ์การหดตัว เพราะเมื่อความเค็มเพิ่มขึ้น น้ำจะมีความหนาแน่นมากขึ้น และหากอุณหภูมิเพิ่มขึ้น น้ำจะมีความหนาแน่นน้อยลง

สัมประสิทธิ์การหดตัวของเกลือถูกกำหนดดังนี้: ^{[ 1 ]}

${\displaystyle \beta ={\frac {1}{\rho }}{\frac {\partial \rho }{\partial S_{A}}}{\Bigg |}_{\Theta ,p}}$

โดยที่ ρ คือความหนาแน่นของมวลน้ำในมหาสมุทร และ S คือความเค็ม สัมบูรณ์ ตัว ห้อย Θ และ p แสดงว่า β ถูกกำหนดที่อุณหภูมิศักยภาพคงที่ Θ และความดันคงที่ p สัมประสิทธิ์การหดตัวของความเค็มจะมีค่าคงที่เมื่อมวลน้ำเคลื่อนที่แบบอะเดียแบติกไปตามเส้นไอโซบาร์${\displaystyle _{A}}$

ปริมาณที่ความหนาแน่นได้รับอิทธิพลจากการเปลี่ยนแปลงของความเค็มหรืออุณหภูมิสามารถคำนวณได้จากสูตรความหนาแน่นที่ได้มาจากสมดุลลมความร้อน^{[ 3 ]}

${\displaystyle \rho =\rho _{0}\left(-\alpha \Theta +\beta S_{A}\right)}$

ความถี่ Brunt –Väisäläสามารถกำหนดได้เมื่อทราบ β ร่วมกับ α, Θ และ S ความถี่นี้เป็นการวัดการแบ่งชั้นของคอลัมน์ของเหลวและกำหนดตามความลึกดังนี้: ^{[ 3 ]}${\displaystyle _{A}}$

${\displaystyle N^{2}=g\left(\alpha {\frac {\partial \Theta }{\partial z}}-\beta {\frac {\partial S_{A}}{\partial z}}\right)}$.

ทิศทางการผสมและว่าการผสมนั้นเกิดจากอุณหภูมิหรือความเค็ม สามารถระบุได้จากความแตกต่างของความหนาแน่นและความถี่ของ Brunt-Väisälä

β สามารถคำนวณได้เมื่อทราบอุณหภูมิที่อนุรักษ์ไว้ ความเค็มสัมบูรณ์ และความดันจากมวลน้ำPythonมีกล่องเครื่องมือทางสมุทรศาสตร์ Gibbs SeaWater (GSW) ^{[ 4 ]}ซึ่งประกอบด้วยสมการไม่เชิงเส้นที่เชื่อมโยงกันซึ่งได้มาจากฟังก์ชัน Gibbsสมการเหล่านี้ถูกกำหนดขึ้นในสมการสถานะของน้ำทะเล หรือที่เรียกว่าสมการของน้ำทะเล สมการนี้เชื่อมโยง คุณสมบัติ ทางเทอร์โมไดนามิกของมหาสมุทร (ความหนาแน่น อุณหภูมิ ความเค็ม และความดัน) สมการเหล่านี้อิงตามคุณสมบัติทางเทอร์โมไดนามิกเชิงประจักษ์ ซึ่งหมายความว่าคุณสมบัติของมหาสมุทรสามารถคำนวณได้จากคุณสมบัติทางเทอร์โมไดนามิกอื่นๆ ความแตกต่างระหว่าง EOS และ TEOS-10 คือใน TEOS-10 ความเค็มระบุเป็นความเค็มสัมบูรณ์ ในขณะที่ใน EOS เวอร์ชันก่อนหน้า ความเค็มระบุเป็นความเค็มตามค่าการนำไฟฟ้า ความเค็มสัมบูรณ์นั้นอิงตามความหนาแน่น โดยใช้มวลของโมเลกุล ที่ไม่ใช่ _H2O ทั้งหมด ความเค็มตามค่าการนำไฟฟ้าจะคำนวณโดยตรงจากการวัดค่าการนำไฟฟ้าที่ได้จาก (เช่น) ทุ่นลอย^{[ 5 ]}

ฟังก์ชัน GSW beta(SA,CT,p) สามารถคำนวณค่า β ได้เมื่อทราบค่าความเค็มสัมบูรณ์ (SA) อุณหภูมิคงที่ (CT) และความดัน อุณหภูมิคงที่นั้นไม่สามารถหาได้โดยตรงจากฐานข้อมูลการดูดซับข้อมูล เช่น GODAS แต่ตัวแปรเหล่านี้สามารถคำนวณได้ด้วย GSW

ตัวอย่างทางกายภาพ

β ไม่ใช่ค่าคงที่ แต่จะเปลี่ยนแปลงไปตามละติจูดและความลึก ในบริเวณที่มีความเค็มสูง เช่น ในเขตร้อน β จะมีค่าต่ำ และในบริเวณที่มีความเค็มต่ำ β จะมีค่าสูง ค่า β ที่สูงหมายความว่าความหนาแน่นเพิ่มขึ้นมากกว่าเมื่อ β มีค่าต่ำ

ผลกระทบของ β แสดงอยู่ในรูปภาพ บริเวณใกล้แอนตาร์กติกาความเค็มของมหาสมุทรต่ำ เนื่องจาก น้ำ ที่ละลายจาก ธาร น้ำแข็งแอนตาร์กติกา ทำให้ ความเค็มของมหาสมุทรลดลง น้ำบริเวณนี้มีความหนาแน่นสูงเพราะมีอุณหภูมิต่ำ ดังนั้น β บริเวณรอบแอนตาร์กติกาจึงค่อนข้างสูง อุณหภูมิเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้ความหนาแน่นสูงบริเวณนั้น น้ำบริเวณใกล้เขตร้อนมีความเค็มสูงอยู่แล้วการระเหยทำให้มีเกลือตกค้างอยู่ในน้ำ ส่งผลให้ความเค็มและความหนาแน่นเพิ่มขึ้น เนื่องจากอุณหภูมิของน้ำสูงกว่ามาก ความหนาแน่นในเขตร้อนจึงต่ำกว่าบริเวณขั้วโลก ในเขตร้อน ความเค็มเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความหนาแน่น