Тепловое поле земли. геотермия

Геотермика изучает распределение температуры и тепловое состояние Земли в её недрах. Вопрос о распределении температуры тесно связан с распределением источников тепла в глубинах Почвы. Оба этих вопроса имеют фундаментальное значение для любых догадок о эволюции и строении Почвы.

Изучение тепловых процессов, протекающих в почве, — один из самых умозрительных разделов геофизики. Разъясняется это тем, что информацию о замечаемом на поверхности температуре и тепловом потоке в недрах Почвы возможно трактовать многими разными методами. Для областей Почвы глубже 100 км отечественные знания о распределении температуры очень ненадёжны.

Но изучение теплового режима очень принципиально важно, потому, что утрата тепловой энергии Почвой возможно, прямо либо косвенно, обстоятельством большей части тектонических и магматических процессов.

Самое много энергии Почва приобретает от Солнца (1032 эрг/год), но большая её часть излучается обратно в пространство. Только малая часть солнечной энергии попадает на глубину, измеряемую метрами. В целом, термический режим на поверхности отечественной планеты определяется, в первую очередь, ее расстоянием до Солнца.

Повышение среднего расстояния до Солнца всего на 1% привело бы к падению температуры на поверхности Почвы до -90 0С и полному ее покрытию снегом и льдом. Приближение Почвы к Солнцу на 5…6% современного среднего расстояния позвало бы сильное разогревание ее. Вторым серьёзным причиной, воздействующим на климат Земли и тепловой баланс, есть воздух и прежде всего ее прозрачность, и концентрация СО2.

И третьим ответственным причиной, определяющим тепловой режим на поверхности Почвы, есть ее отражательная свойство (альбедо). Так, к примеру, громаднейшее альбедо солнечной радиации у свежевыпавшего снега – до 95%, среднее альбедо водных поверхностей – до 10% и т. д. Исходя из этого солнечное излучение есть главным источником энергии только для процессов, совершающихся на поверхности жёсткой Почвы и над ней.

В целом, тепловое влияние солнечной энергии на процессы в недрах Почвы пренебрежимо мало если сравнивать с той энергией, которая выделяется внутренними источниками тепла. Энергия, высвобождающаяся при землетрясениях (1025 эрг/год), как и энергия приливного трения (3·1026 эрг/год), замедляющего вращение Почвы, кроме этого мала если сравнивать с геотермической утратой тепла (1028 эрг/год). По мере рассеяния тепла малая часть теплового потока Почвы переходит в другие формы энергии, каковые вызывают тектонические и магматические процессы, метаморфизм и создают магнитное поле Почвы.

О том, что температура земных недр высока, свидетельствуют рост температуры и вулканические извержения при погружении в глубокие шахты. Скорость возрастания температуры с глубиной носит название геотермического градиента. Величина его заметно варьирует от места к месту и лежит в промежутке 1…5 ºС на каждые 100 м. В среднем у поверхности Почвы геотермический градиент образовывает 20 град/км. Второй геотермической величиной, которая возможно выяснена экспериментально, есть тепловой поток из земных недр:

где ? – коэффициент теплопроводности;

dz – градиент температуры в направлении оси z.

P.S. эрг = 10 –7 Дж. (теплота) Дж = Вт·с = кг·м2/с2 (работа)