Тепловое поле Земли

Изучение тепловых процессов, протекающих в Земле, - один из самых умозрительных разделов геофизики. Объясняется это тем, что данные о наблюдаемом на поверхности тепловом потоке и температуре в недрах Земли можно интерпретировать многими различными способами. Для областей Земли глубже 100 км наши знания о распределении температуры весьма ненадёжны. Однако изучение теплового режима весьма важно, поскольку потеря тепловой энергии Землёй может быть, прямо или косвенно, причиной большей части тектонических и магматических процессов.

Рассмотрим основные энергетические процессы, в которых участвует Земля (таблица)

Примечание: эрг = 10 ^–7 Дж (теплота), а Дж = Вт · с = кг · м²/с² (работа)

О том, что температура земных недр высока, свидетельствуют вулканические извержения и рост температуры 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 интервале 1-5ºС на каждые 100 м. В среднем у поверхности Земли геотермический градиент составляет 20 град/км. Второй геотермической величиной, которая может быть определена экспериментально, является тепловой поток из земных недр:

где χ – коэффициент теплопроводности;

dT

dz - градиент температуры в направлении оси z.

Процессы генерации и передачи тепла

Возможные источники тепла внутри Земли: