地球内部の温度を計算できるとは思えません。 私たちの惑星は、コアに到達するまでの深さが6.000キロメートルです。 それにもかかわらず、人間は12kmの深さにしか達していない。 ただし、温度を詳細に計算できるようにするためのさまざまな手法があります。 地殻の深さに関する温度の変動性は、次の名前で知られています。 地熱勾配.
この記事では、地熱勾配のすべての特性と重要性について説明します。
地熱勾配とは何ですか
地熱勾配 私たちが見つけたのは、深さの関数としての温度変化にすぎません。 温度は地殻の最初の数キロメートルで測定でき、深さ3メートルあたり平均100度の圧力に続いて深さが増加します。 温度変化と深さの関係を地熱勾配と呼びます。 地球のコアの自然熱は、内部で発生するさまざまな物理的および化学的プロセスによるものです。 温度を計算できるようにするためにこの方程式に入る他の要因もあります。
主要な機能
地熱勾配値に影響を与えるさまざまな要因を見てみましょう。
- 地域的要因： 私たちが世界中から来ている地域は、温度の変動を知ることができるために不可欠です。 地域規模での地質学的および構造的状況は、気温の分布を条件付ける要因のXNUMXつです。 言い換えれば、今日活発な火山活動が行われている地域、岩石圏がより減少している地域では、地熱勾配は、火山活動がない地域や岩石圏の厚さが異なる他の地域よりもはるかに高くなります。
- 地域の要因：はるかに局所的なレベルでは、岩石の熱特性に違いが見られます。 上記の地熱勾配の敏感な横方向および縦方向の変化を生み出す、より高い熱伝導率を有する岩石があります。 この地熱勾配の値を最も決定する要因は、地下水の循環です。 そして事実は、水は熱を再分配することができる大きな能力を持っているということです。 このようにして、冷たい水の下方循環により地熱勾配が減少する帯水層の涵養域を見つけます。
一方、逆のことが起こるいくつかの荷降ろしエリアがあります。 深部での温水の上昇により、地熱勾配が増加します。 したがって、 地熱勾配がとる値は、地質学的および構造的状況によって異なります、岩石の技術的特性と地下水の循環の違い。 これらすべての要因が、この温度上昇の深さを変化させる要因です。
地熱の流れと伝播
私たちの惑星が放出する熱は、表面の熱流束によって定量化できることを私たちは知っています。 これは、惑星が単位面積と時間あたりに失う熱の量です。 表面熱流束は、地熱勾配と媒体の熱伝導率の積として計算されます。 つまり、地熱勾配の値に、私たちがいる特定の環境の熱伝導能力を掛けたものです。 これにより、特定の領域に存在する熱損失の総量を知ることができます。
熱伝導率は、材料が熱を伝達しやすいことです。 大陸の熱流束の典型的な値は60mW / m2です、これは、リソスフィアが厚い古い大陸地域では30 mW / m2の値に低下し、リソスフィアがより薄い若い地域では120 mW / m2の値を超える可能性があります。 地雷やボアホールで確認するのは非常に簡単で、地球内部の材料の温度は深さとともに上昇します。
深さ約100メートルで4.000度の値に達する多くの油井があります。 一方、火山噴火のある地域では、はるかに深い地域から、高温でさまざまな物質が地表に運ばれます。 地殻の一部は数十センチの厚さを超えています。 それは、その温度が既存の表面温度に依存し、日中および季節のさまざまな温度を示すという事実によって特徴付けられます。 深くなるにつれて、外部温度の影響ははるかに少なくなります。
ある程度の深さに達すると、 温度はその場所の表面温度の平均に等しい一定です。 このゾーンは、中性レベルの恒温オゾンと呼ばれます。
深さと地熱勾配
温度が一定である中性レベルが見つかる深さは、通常2〜40メートルの間で変化します。 地表に広がる気候が極端になるほど、それはますます大きくなります。 ニュートラル以下は、温度が深さとともに上昇し始める場所です。 この増加は、すべての分野で均一ではありません。 最初のものでは、それは地殻よりも表面的であり、地熱勾配の平均値は約33メートルです。 これは、温度を33度上げるには、1メートルの深さまで移動する必要があることを意味します。 したがって、 それは平均地熱勾配が3メートルごとに100度である間に確立されます。
平均値は、半径全体で維持できるため、皮質の最も外側の領域にのみ適用されます。 深さが深くなると、材料はわずか数百キロメートルの深さで溶けるため、温度が高くなります。
今日、ほとんどの地球物理学者は、惑星の最も内側の領域の温度が数千度を超えないと推定していることを知っています。 せいぜい、 約5.000度の値を推定する人もいます。 これはすべて、特定の地下割当量に達すると、深さとともに地熱勾配が減少することにつながります。
この情報を使用して、地熱勾配とは何か、およびその特性について詳しく知ることができれば幸いです。