Természetföldrajz 5. A Föld belső hője

A Föld belső hője A szilárd felszín hőmérsékletének alakulása

A Föld belső hője Def.: Azt a mélységi szintet, amelyben a külső atmoszferikus hőhatások érvényesülnek, INSZOLÁCIÓS MÉLYSÉGnek nevezzük. Def.: A SEMLEGES HŐMÉRSÉKLETI SZINT az a mélység, ahová már nem hatolnak le az inszolációs hőváltozások. napi hőingás: 1-1,5 méteres mélységig éves hőingás: 25-30 méteres mélységig OK: A Napból a földfelszínre érkező sugárzás a földi hőáram 105-szerese.

A Föld belső hője A semleges hőmérsékleti szint aktuális mélységét befolyásolja: A felszín anyagának hővezető képessége; (levegőtartalom) 2. A terület éghajlati sajátosságai; (poláris és mérsékelt övben nagyobb mélység) 3. A poláris övben talajjég; (fagyváltozékonysági mélységhatár, permafrost) A felszíni periodikus hőmérsékletingadozások amplitúdója a mélységgel párhuzamosan csökken és a változás menete időben késik.

A Föld belső hője A semleges hőmérsékleti szinttől kezdve a hőmérséklet lefelé nő. Def.: A GEOTERMIKUS GRADIENS az egységnyi mélységnövekedésre eső hőmérséklet-növekedés. Def.: A RECIPROK GRADIENS az a méterben kifejezett mélység, amelyben a hőmérséklet 1 °C-kal növekedik. A semleges hőmérsékleti szinttől lefelé mérendő!

A Föld belső hője Jellemző reciprok gradiens értékek: Vezúv 5-8 m/°C Thira-sziget 7 m/°C Városligeti-kút 12,5 m/°C Hajdúszoboszló 16 m/°C Szeged 20 m/°C Village Dee Mine 138 m/°C Witwatersrand 173 m/°C

A Föld belső hője Az 1000 m-es mélység hőmérsékleti értéke (°C)

A Föld belső hője A geotermikus gradiens területi eloszlását a litoszféra hővezető képessége határozza meg. prekambriumi pajzsok 38,6 mW/m2 paleozóos orogének 51,7 mW/m2 mezozóos orogének 60,9 mW/m2 kainozóos orogének 80,6 mW/m2 mélytengeri árkok 41,6 mW/m2 abisszikus síkságok 53,8 mW/m2 óceánközépi hátságok 76,4 mW/m2 HŐÁRAM mérések

A Föld belső hője A legnagyobb hőárammal jellemzett területek litoszférája a legvékonyabb. Extrém nagy hőárammal (vékony litoszférával) jellemzett területek: 1.Forró pontok 2.Óceánközépi hátságok 3.Ív-mögötti medencék

A Föld belső hője „Forró pontok” (hot spot)

A Föld belső hője 2. Óceánközépi hátságok

A Föld belső hője 3. Ív-mögötti medencék (back-arc basin)

A Föld belső hője Mekkora a földmag hőmérséklete? 1.Ha a Föld belsejéből a gázok feltörése adiabatikusan (hőcsere nélkül) megy végbe: 5000 °C 2.Ha a hideg (kozmikus por) eredetű Föld belső hője kizárólag kéreg anyagában történő radioaktív bomlásból származik: 1000 °C 3.Ha a radioaktív anyagok eloszlása egyenletes a Föld egész tömegében: 12000 °C

A Föld belső hője Mekkora a földmag hőmérséklete? 4. A földköpenyben különböző hőszintű tartományok érintkeznek és konvekciós cellákba szerveződnek. A köpeny-mag határon kb. 4000 °C lehet. A mag nagy hővezető képességű: A Föld középpontjáig már lényegesen nem emelkedik a hőmérséklet.

A Föld belső hője A geotermikus hő eredete A Föld átlagosan 1-1,5 μcal/cm2s hőt sugároz ki. 109 év alatt 22°C-kal kellene hűlnie. NEM bizonyított

A geotermikus hő eredete Több hőforrás feltételezhető: A Föld belső hője A geotermikus hő eredete Több hőforrás feltételezhető: U-csoport elemei K40 Rb87 Sm148 1.radioaktív bomlás 2.exoterm reakciók 3.”öröklött” hő

A Föld belső hője A geotermikus hő eredete A természetes radioaktív elemek koncentrációja változó, eloszlásuk nem egyenletes a Föld belsejében. kőzet U (ppm) Th (ppm) K (ppm) gránit 4,75 18,50 37900 diorit 2,00 7,40 18000 bazalt 0,60 2,70 8400 peridotit 0,02 0,06 12 eklogit-A 0,05 0,18 360 eklogit-B 0,25 0,45 2600

A Föld belső hője A geotermikus hő eredete A különböző kőzettípusok radioaktív hőtermelése. kőzettípus hőtermelés (10-6J/gév) savanyú kőzetek 20,9 intermedier kőzetek 8,4 bázisos kőzetek 4,6 üledékes kőzetek 7,1 peridotit 0,13 eklogit-A 0,29 eklogit-B 1,42

A Föld belső hője A geotermikus hő eredete A kontinentális kéreg anyagát alkotó kőzetek a leggazdagabbak radioaktív anyagokban. A hőtermelésnek a kontinentális kéreg vastagságával kellene arányosnak lennie. NEM ez a tapasztalat. Ez a hőforrás az eklogit-B, az óceáni litoszféra felső-köpenyének anyaga. A kontinentális kéreg mellett kell léteznie egy másik, az óceáni litoszférához kapcsolódó hőforrásnak is.

A Föld belső hője A geotermikus hő eredete 1.A KONTINENTÁLIS LITOSZFÉRA KÉRGE ÉS 2.AZ ÓCEÁNI LITOSZFÉRA FELSŐ-KÖPENYE

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!