Este greu de crezut că poți calcula temperatura din interiorul pământului. Planeta noastră are o adâncime de 6.000 de kilometri până ajunge la miez. În ciuda acestui fapt, ființa umană a atins doar o adâncime de 12 km. Cu toate acestea, avem diverse tehnici pentru a putea calcula temperatura în profunzime. Variabilitatea temperaturii în ceea ce privește adâncimea scoarței terestre este cunoscută sub numele de gradient geotermic.
În acest articol vă vom spune despre toate caracteristicile și importanța gradientului geotermal.
Care este gradientul geotermal
Gradientul geotermic nu este altceva decât variația temperaturii în funcție de adâncime pe care o găsim. Temperatura poate fi măsurată în primii kilometri ai scoarței terestre și cresc în adâncime, urmând o presiune medie de 3 grade pentru fiecare 100 de metri adâncime. Relația dintre variația temperaturii și a adâncimii se numește gradient geotermal. Căldura naturală a miezului Pământului se datorează diferitelor procese fizice și chimice care apar în interior. Există, de asemenea, alți factori care intră în această ecuație pentru a putea calcula temperatura.
caracteristici cheie
Să vedem care sunt diferiții factori care influențează valoarea gradientului geotermal:
- Factori regionali: regiunea în care ne aflăm din întreaga lume este esențială pentru a putea cunoaște varianța temperaturii. Contextul geologic și structural la scară regională este unul dintre factorii care condiționează distribuția temperaturilor. Cu alte cuvinte, în zonele în care există vulcanism activ astăzi, zone în care litosfera este mai redusă, gradientul geotermic este mult mai mare decât în alte zone în care nu există activitate vulcanică sau în care litosfera are o grosime diferită.
- Factori locali: la un nivel mult mai local observăm diferențe între proprietățile termice ale rocilor. Există roci care au o conductivitate termică mai mare care produce variații sensibile laterale și verticale ale respectivului gradient geotermal. Factorul care determină cel mai mult valoarea acestui gradient geotermal este circulația apei subterane. Și chestia este că apa are o capacitate mare de a putea redistribui căldura. Astfel găsim zone de reîncărcare a acviferelor al căror gradient geotermal scade datorită circulației descendente a apei mai reci.
Pe de altă parte, avem câteva zone de descărcare în care se întâmplă opusul. Creșterea apei calde la adâncime determină creșterea gradientului geotermal. Prin urmare, valoarea pe care o va lua gradientul geotermal variază în funcție de contextul geologic și structural, diferențele dintre proprietățile tehnice ale rocilor și circulația apelor subterane. Toți acești factori sunt cei care fac ca această creștere a temperaturii să varieze în profunzime.
Debitul și propagarea căldurii terestre
Știm că căldura emisă de planeta noastră poate fi cuantificată prin fluxul de căldură de la suprafață. Aceasta este cantitatea de căldură pe care planeta o pierde pe unitate de suprafață și timp. Fluxul de căldură de suprafață este calculat ca produs al gradientului geotermic și al conductivității termice a mediului. Adică, valoarea gradientului geotermic înmulțită cu capacitatea de a conduce căldura în mediul în care ne aflăm. Astfel știm cantitatea totală de pierderi de căldură care există într-o anumită zonă.
Conductivitatea termică este ușurința unui material de a putea transmite căldură. O valoare tipică a fluxului de căldură pe continent este de 60 mW / m2, care poate scădea la valori de 30 mW / m2 în zonele continentale vechi - unde litosfera este mai groasă - și poate depăși valorile de 120 mW / m2 în zonele mai tinere, unde litosfera este mai puțin groasă. Este destul de ușor să verificați minele și forajele, temperatura materialelor din interiorul pământului crește cu adâncimea.
Există numeroase puțuri de petrol în care se ating valori de 100 de grade la aproximativ 4.000 de metri adâncime. Pe de altă parte, în zonele în care există erupții vulcanice, diverse materiale sunt aduse la suprafața pământului la temperaturi ridicate care provin din zone mult mai adânci. O parte a scoarței terestre depășește câteva zeci de centimetri grosime. Se caracterizează prin faptul că temperaturile sale depind de temperatura suprafeței existente și prezintă o mare varietate de temperaturi diurne și sezoniere. Influența temperaturii externe afectează mult mai puțin pe măsură ce mergem mai adânc.
Când ajungem la un anumit nivel de adâncime, temperatura este constantă egală cu media temperaturii de suprafață a locului. Această zonă se numește nivel constant de ozon cu temperatură constantă.
Adâncime și gradient geotermal
Adâncimea la care se găsește nivelul neutru acolo unde temperaturile sunt constante variază de obicei între 2 și 40 de metri. Este cu atât mai mare cu cât climatul predominant este extrem de extrem pe suprafața pământului. Sub neutru este locul în care temperaturile încep să crească odată cu adâncimea. Această creștere nu este uniformă în toate domeniile. În primul, este mai superficial decât scoarța terestră, valoarea medie a gradientului geotermal este de aproximativ 33 de metri. Aceasta înseamnă că trebuie să mergi cu 33 de metri adâncime pentru a avea o creștere de 1 grad a temperaturii. Prin urmare, Se stabilește între gradientul geotermal mediu este de 3 grade la fiecare 100 de metri.
Valorile medii se aplică numai zonelor exterioare ale cortexului, deoarece pot fi menținute pe toată raza. La adâncimi mai mari, temperaturile sunt mai ridicate, deoarece materialele se topesc la adâncimi de doar câteva sute de kilometri.
Astăzi știm că majoritatea geofizicienilor estimează că temperaturile din părțile cele mai interioare ale planetei nu depășesc câteva mii de grade. Cel mult, unii estimează valorile de aproximativ 5.000 de grade. Toate acestea duc la un gradient geotermic care scade odată cu adâncimea odată ce se atinge o anumită cotă subterană.
Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre ce este gradientul geotermic și caracteristicile acestuia.