Het is moeilijk voor te stellen dat je de temperatuur in de aarde kunt berekenen. Onze planeet heeft een diepte van 6.000 kilometer tot het de kern bereikt. Desondanks heeft de mens slechts een diepte van 12 km bereikt. We hebben echter verschillende technieken om de temperatuur in de diepte te kunnen berekenen. De variabiliteit van de temperatuur in termen van de diepte van de aardkorst is bekend onder de naam geothermische gradiënt.
In dit artikel gaan we je vertellen over alle kenmerken en het belang van de geothermische gradiënt.
Wat is de geothermische gradiënt
De geothermische gradiënt het is niets meer dan de temperatuurvariatie als functie van de diepte die we ons bevinden. De temperatuur kan worden gemeten in de eerste kilometers van de aardkorst en ze nemen in diepte toe bij een gemiddelde druk van 3 graden per 100 meter diepte. De relatie tussen de variatie in temperatuur en diepte wordt de geothermische gradiënt genoemd. De natuurlijke warmte van de kern van de aarde is te wijten aan verschillende fysische en chemische processen die binnenin plaatsvinden. Er zijn ook andere factoren die in deze vergelijking worden gebruikt om de temperatuur te kunnen berekenen.
hoofdkenmerken
Laten we eens kijken wat de verschillende factoren zijn die de geothermische gradiëntwaarde beïnvloeden:
- Regionale factoren: de regio waar we ons bevinden van over de hele wereld is essentieel om de variantie van de temperatuur te kunnen kennen. De geologische en structurele context op regionale schaal is een van de factoren die de temperatuurverdeling bepalen. Dat wil zeggen, in gebieden waar tegenwoordig actief vulkanisme heerst, gebieden waar de lithosfeer meer verminderd is, is de geothermische gradiënt veel hoger dan in andere gebieden waar geen vulkanische activiteit is of waar de lithosfeer een andere dikte heeft.
- Lokale factoren: op een veel lokaaler niveau zien we verschillen tussen de thermische eigenschappen van gesteenten. Er zijn gesteenten met een hogere thermische geleidbaarheid die gevoelige laterale en verticale variaties van genoemde geothermische gradiënt produceren. De factor die de waarde van deze geothermische gradiënt het meest bepaalt, is de circulatie van ondergronds water. En het punt is dat water een groot vermogen heeft om warmte te herverdelen. Dit is hoe we watervoerende oplaadzones vinden waarvan de geothermische gradiënt afneemt als gevolg van de neerwaartse circulatie van kouder water.
Aan de andere kant hebben we enkele losplaatsen waar het tegenovergestelde gebeurt. Door de opkomst van warm water op diepte neemt de geothermische gradiënt toe. Daarom de waarde die de geothermische gradiënt zal aannemen, varieert afhankelijk van de geologische en structurele context, de verschillen tussen de technische eigenschappen van gesteenten en de circulatie van grondwater. Al deze factoren zorgen ervoor dat deze temperatuurstijging in diepte varieert.
Stroming en verspreiding van aardwarmte
We weten dat de warmte die onze planeet afgeeft, kan worden gekwantificeerd door oppervlaktewarmteflux. Dit is de hoeveelheid warmte die de planeet per oppervlakte-eenheid en tijd verliest. De oppervlaktewarmteflux wordt berekend als het product van de geothermische gradiënt en de thermische geleidbaarheid van het medium. Dat wil zeggen, de waarde van de geothermische gradiënt vermenigvuldigd met het warmtegeleidingsvermogen van de specifieke omgeving waarin we ons bevinden. Op deze manier weten we hoeveel warmteverlies er in een bepaald gebied in totaal is.
Thermische geleidbaarheid is het gemak van een materiaal om warmte door te geven. Een typische waarde van warmteflux op het continent is 60 mW / m2, die kunnen dalen tot waarden van 30 mW / m2 in oude continentale gebieden - waar de lithosfeer dikker is - en waarden van 120 mW / m2 overschrijden in jongere gebieden, waar de lithosfeer minder dik is. Het is vrij gemakkelijk om in mijnen en boorgaten te controleren, de temperatuur van materialen in het binnenste van de aarde neemt toe met de diepte.
Er zijn tal van oliebronnen waarin op ongeveer 100 meter diepte waarden van 4.000 graden worden bereikt. Aan de andere kant, in gebieden waar vulkaanuitbarstingen zijn, worden verschillende materialen bij hoge temperaturen naar het aardoppervlak gebracht die uit veel diepere gebieden komen. Een deel van de aardkorst is meer dan enkele tientallen centimeters dik. Het wordt gekenmerkt door het feit dat de temperatuur afhankelijk is van de bestaande oppervlaktetemperatuur en een grote verscheidenheid aan dag- en seizoenstemperaturen vertoont. De invloed van de externe temperatuur heeft veel minder effect naarmate we dieper gaan.
Als we een bepaald niveau van diepte bereiken, de temperatuur is constant gelijk aan het gemiddelde van de oppervlaktetemperatuur van de plaats. Deze zone wordt het neutrale niveau ozon met constante temperatuur genoemd.
Diepte en geothermische gradiënt
De diepte waarop het neutrale niveau wordt gevonden waar de temperaturen constant zijn, varieert meestal tussen de 2 en 40 meter. Des te groter is het naarmate het klimaat op aarde extremer is. Onder neutraal beginnen de temperaturen te stijgen met de diepte. Deze stijging is niet overal gelijk. In de eerste is het oppervlakkiger dan de aardkorst, de gemiddelde waarde van de geothermische gradiënt is ongeveer 33 meter. Dit betekent dat je 33 meter diep moet om een temperatuurstijging van 1 graad te krijgen. Dus, Het wordt vastgesteld tussen de gemiddelde geothermische gradiënt is 3 graden om de 100 meter.
De gemiddelde waarden zijn alleen van toepassing op de buitenste delen van de cortex, omdat ze over de hele straal kunnen worden gehandhaafd. Op grotere diepten zijn de temperaturen hoger aangezien de materialen smelten op een diepte van slechts een paar honderd kilometer.
Tegenwoordig weten we dat de meeste geofysici schatten dat de temperaturen in de binnenste delen van de planeet niet hoger zijn dan een paar duizend graden. Hooguit sommigen schatten de waarden van ongeveer 5.000 graden. Dit alles leidt tot een geothermische gradiënt die afneemt met de diepte zodra een bepaald ondergronds quotum is bereikt.
Ik hoop dat je met deze informatie meer te weten kunt komen over wat de geothermische gradiënt is en wat de kenmerken ervan zijn.