Det er svært at tro, at du kan beregne temperaturen inde i jorden. Vores planet har en dybde på 6.000 kilometer, indtil den når kernen. På trods af dette har mennesket kun nået en dybde på 12 km. Vi har dog forskellige teknikker for at kunne beregne temperaturen i dybden. Variationen i temperatur med hensyn til dybden af jordskorpen er kendt under navnet geotermisk gradient.
I denne artikel vil vi fortælle dig om alle egenskaberne og vigtigheden af den geotermiske gradient.
Hvad er den geotermiske gradient
Den geotermiske gradient det er intet andet end temperaturvariansen som en funktion af dybde, som vi finder os selv. Temperatur kan måles i de første kilometer af jordskorpen, og de stiger i dybde efter et gennemsnitstryk på 3 grader for hver 100 meters dybde. Forholdet mellem variationen i temperatur og dybde kaldes den geotermiske gradient. Den naturlige varme fra Jordens kerne skyldes forskellige fysiske og kemiske processer, der forekommer indeni. Der er også andre faktorer, der går ind i denne ligning for at kunne beregne temperaturen.
Vigtigste funktioner
Lad os se, hvad der er de forskellige faktorer, der påvirker den geotermiske gradientværdi:
- Regionale faktorer: det område, hvor vi er fra hele kloden, er afgørende for at kunne kende temperaturvariansen. Den geologiske og strukturelle kontekst på regional skala er en af de faktorer, der betinges af fordelingen af temperaturer. Med andre ord, i områder, hvor der er aktiv vulkanisme i dag, områder hvor litosfæren er mere reduceret, er den geotermiske gradient meget højere end i andre områder, hvor der ikke er nogen vulkansk aktivitet, eller hvor lithosfæren har en anden tykkelse.
- Lokale faktorer: på et langt mere lokalt niveau ser vi forskelle mellem de termiske egenskaber af klipper. Der er klipper, der har en højere termisk ledningsevne, der producerer følsomme laterale og lodrette variationer af den geotermiske gradient. Den faktor, der mest bestemmer værdien af denne geotermiske gradient, er cirkulationen af underjordisk vand. Og sagen er, at vand har en stor kapacitet til at være i stand til at omfordele varme. Sådan finder vi genopladningsområder for akvifer, hvis geotermiske gradient falder på grund af den nedadgående cirkulation af koldere vand.
På den anden side har vi nogle losningsområder, hvor det modsatte sker. Stigningen af varmt vand i dybden får den geotermiske gradient til at stige. Derfor, den værdi, som den geotermiske gradient vil tage, varierer afhængigt af den geologiske og strukturelle kontekst, forskellene mellem klippernes tekniske egenskaber og grundvandets cirkulation. Alle disse faktorer er, der får denne temperaturstigning til at variere i dybden.
Strømning og udbredelse af jordvarme
Vi ved, at varmen vores planet udsender kan kvantificeres ved overfladevarmestrøm. Dette er den mængde varme, som planeten mister pr. Arealenhed og tid. Overfladevarmestrømmen beregnes som produktet af den geotermiske gradient og mediumets varmeledningsevne. Det vil sige værdien af den geotermiske gradient ganget med evnen til at lede varme i det særlige miljø, hvor vi er. Sådan kender vi den samlede mængde varmetab, der findes i et bestemt område.
Varmeledningsevne er det lette ved et materiale at kunne overføre varme. En typisk værdi af varmestrøm på kontinentet er 60 mW / m2, som kan falde til værdier på 30 mW / m2 i gamle kontinentale områder - hvor litosfæren er tykkere - og overstiger værdier på 120 mW / m2 i yngre områder, hvor lithosfæren er mindre tyk. Det er ret let at kontrollere miner og borehuller, temperaturen på materialerne i jordens indre stiger med dybden.
Der er mange oliebrønde, hvor værdier på 100 grader nås ved en dybde på ca. 4.000 meter. På den anden side bringes forskellige materialer i områder, hvor der er vulkanudbrud, til jordens overflade ved høje temperaturer, der kommer fra meget dybere områder. En del af jordskorpen overstiger et par dusin centimeter tyk. Det er kendetegnet ved, at dets temperaturer afhænger af den eksisterende overfladetemperatur og viser et stort udvalg af daglige og sæsonbetingede temperaturer. Indflydelsen af den eksterne temperatur påvirker meget mindre, når vi går dybere.
Når vi når et bestemt niveau af dybde, temperaturen er konstant lig med gennemsnittet af stedets overfladetemperatur. Denne zone kaldes det neutrale niveau konstant ozon.
Dybde og geotermisk gradient
Dybden, hvor det neutrale niveau findes, hvor temperaturen er konstant, varierer normalt mellem 2 og 40 meter. Desto større er jo mere ekstreme klimaet, der hersker på jordens overflade. Under neutral er temperaturerne begyndt at stige med dybden. Denne stigning er ikke ensartet på alle områder. I den første er den mere overfladisk end jordskorpen, den gennemsnitlige værdi af den geotermiske gradient er ca. 33 meter. Det betyder, at du skal gå 33 meter dybt for at have en 1 graders temperaturforøgelse. Dermed, Det fastlægges mellem den gennemsnitlige geotermiske gradient er 3 grader hver 100 meter.
De gennemsnitlige værdier gælder kun for de yderste områder af cortex, da det kan opretholdes i hele radius. På større dybder er temperaturerne højere, da materialerne kun smelter på nogle få hundrede kilometer dybder.
I dag ved vi, at de fleste geofysikere vurderer, at temperaturerne i de inderste dele af planeten ikke overstiger et par tusinde grader. Højst nogle estimerer værdierne på ca. 5.000 grader. Alt dette fører til, at en geotermisk gradient falder med dybden, når en bestemt underjordisk kvote er nået.
Jeg håber, at du med disse oplysninger kan lære mere om, hvad den geotermiske gradient er og dens egenskaber.