2. Regimul termic al Pământului
Pământul este un corp cosmic rece. Temperatura suprafeței depinde în principal de căldura provenită din exterior. 95% din căldura stratului superior al Pământului este căldura externă (solară) și numai 5% - căldură internă. care provine din adâncurile pământului și include mai multe surse de energie. În adâncurile Pământului, temperatura crește cu adâncimea de la 1300 ° C (în mantaua superioară) la 3700 ° C (în centrul miezului).
Căldură externă. Pe suprafața Pământului, căldura provine în principal de la soare. Fiecare centimetru pătrat al suprafeței ajunge pentru aproximativ un minut aproximativ 2 calorii de căldură. Această valoare este numită constanta solară și determină cantitatea totală de căldură care intră pe Pământ de la Soare. Pentru anul acesta este o valoare de 2,26 · 10 21 calorii. Adâncimea de penetrare a căldurii solare în intestinele Pământului depinde în principal de cantitatea de căldură care cade pe o unitate de suprafață și de conductivitatea termică a pietrelor. Adâncimea maximă la care pătrunde căldura externă este de 200 m în oceane și aproximativ 40 m pe uscat.
Căldură internă. Cu adâncime, există o creștere a temperaturii, care apare foarte neuniform în diferite zone. Creșterea temperaturii urmează o lege adiabatică și depinde de compresia substanței sub presiune, în absența schimbului de căldură cu mediul înconjurător.
Principalele surse de căldură din interiorul Pământului:
- căldură eliberată în timpul decăderii radioactive a elementelor.
- căldură reziduală, păstrată de la momentul formării Pământului.
- căldura gravitațională eliberată în timpul compresiei Pământului și distribuția materiei în termeni de densitate.
- căldură, formată din cauza reacțiilor chimice care apar în intestinele crustei pământului.
- căldura eliberată în timpul fricțiunii de maree a Pământului.
Există 3 zone de temperatură:
I - zonă cu temperaturi variabile. Schimbarea temperaturii este determinată de climatul din zonă. Fluctuațiile zilnice sunt practic amortizate la o adâncime de aproximativ 1,5 m, iar fluctuațiile anuale la adâncimi de 20 ... 30 m. Ia este zona de îngheț.
II - zonă cu temperaturi constante. situat la adâncimi de 15 ... 40 m, în funcție de regiune.
III - zona de creștere a temperaturii.
Regimul de temperatură al rocilor din interiorul crustei pământului este exprimat, de obicei, printr-un gradient geotermic și printr-o etapă geotermală.
Amploarea creșterii temperaturii la fiecare 100 m de adâncime se numește un gradient geotermic. În Africa, la depozitul Witwatersrand, este de 1,5 ° C, în Japonia (Echigo) - 2,9 ° C, în Australia de Sud - 10,9 ° C, în Kazahstan (Samarinda) - 6,3 ° C, pe Peninsula Kola - 0,65 ° C
Fig. 3. Zone de temperatură în crusta terestră: I - zonă cu temperaturi variabile, Ia - zonă de îngheț; II - zonă cu temperaturi constante; III - zona de creștere a temperaturii.
Adâncimea la care temperatura crește cu 1 grad se numește stadiul geotermal. Valorile numerice ale stadiului geotermal nu sunt constante la latitudini diferite, dar și la diferite adâncimi ale aceluiași punct din zonă. Amplitudinea stadiului geotermic variază de la 1,5 la 250 m. În Arhangelsk, este de 10 m, în Moscova - 38,4 m, iar în Pyatigorsk - 1,5 m. Teoretic, valoarea medie a acestei etape este de 33 m.
Într-o foraj găurite la Moscova la o adâncime de 1630 m, temperatura a fost de 41 ° C, iar în mine, care a trecut în Donbas la o adâncime de 1545 m, temperatura sa dovedit a fi de 56,3 ° C Cea mai înaltă temperatură a fost înregistrată în SUA într-o fantă cu o adâncime de 7136 m, unde este egală cu 224 ° C. Creșterea temperaturii cu adâncimea trebuie luată în considerare la proiectarea instalațiilor de adâncime. Conform calculelor, la o adâncime de 400 km temperatura ar trebui să ajungă la 1400 ... 1700 ° C. Cele mai ridicate temperaturi (aproximativ 5000 ° C) sunt obținute pentru miezul Pământului.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: