Articles /

Geoterminen gradientti

Kuvio 1. Maapallo kuumenee matkalla kohti ydintä, jota kutsutaan geotermiseksi gradientiksi.

Geoterminen gradientti on se määrä, jonka maapallon lämpötila kasvaa syvyyden myötä. Se osoittaa lämmön flowing maapallon lämpimästä sisätilasta sen pinnalle. Keskimäärin lämpötila nousee noin 25 °C jokaista syvyyskilometriä kohden. Tämä lämpötilaero ohjaa geotermisen energian virtausta ja antaa ihmisille mahdollisuuden käyttää tätä energiaa lämmitykseen ja sähköntuotantoon. Maapallolla on kuitenkin useita paikkoja, joissa lämpötila muuttuu melko paljon nopeammin, ja näissä paikoissa geoterminen energia on lähes aina käyttökelpoisinta.

Planeetan sisäpuoli on äärimmäisen kuuma, ja ytimen lähellä lämpötila nousee yli 5000 °C:een, mikä ei ole paljonkaan kylmempää kuin Auringon pinta (Auringon sisäpuoli on kuitenkin paljon kuumempi).

Mistä lämpö on peräisin?

1900-luvun alussa havaittiin, että Maan maanalainen lämpö on peräisin radioaktiivisista alkuaineista. Tarkemmin sanottuna geoterminen lämpö johtuu kaliumin, uraanin ja toriumin kaltaisten alkuaineiden hajoamisesta. Näitä alkuaineita ei kuitenkaan löydy maan ytimestä, vaan suosituimman mallin mukaan ne löytyvät litosfääristä ja vaipasta. Tämän lämmitysmuodon sanotaan tuottavan 50 prosenttia maapallon lämmöstä, ja muu lämpö on peräisin maapallon alkulämmöstä (maapallon muodostumisen aikaisesta lämmöstä, joka on jäänyt planeettaan).

Alla olevissa kuvissa 2 ja 3 on esitetty, miten lämpötila laskee lähestyttäessä maapallon pintaa, sekä lämmönvirtausmekanismit. Kaiken kaikkiaan lämpötilan muutokset ovat asteittaisia paitsi lähellä vaipan pohjaa, jossa tapahtuu rajuja koostumuksen muutoksia, ja litosfäärissä, jossa nesteiden läsnäololla on suuri vaikutus.

  • Maailman lämpötilagradientti

  • Kuva 2. Maan kerrosten lämpötilaprofiili. Lämpötila kasvaa syvyyden myötä.

  • Kuvio 3. Lämpötila. Lämmönsiirtomekanismit maapallon sisällä sekä lämpövirran prosentuaalinen määrä kussakin kerroksessa.

Lisälukemista

  • Geoterminen sähkö
  • Geoterminen energia
  • Maailmalämpöpumppu
  • Geoterminen kaukolämpö
  • Vai tutustu satunnaiseen sivuun
  1. Wikimedia Commons , Saatavilla: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blender3D_EarthQuarterCut.jpg
  2. Verbruggen, A., W. Moomaw, J. Nyboer, 2011: Liite I: Sanasto, lyhenteet, kemialliset symbolit ja prefiksit. In IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation , Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.
  3. R. Wolfson, ”Energy from Earth and Moon” teoksessa Energy, Environment, and Climate, 2nd ed., New York, NY: W.W. Norton & Company, 2012, ch. 8, pp. 204-224.
  4. D. Alfè; M. Gillan & G. D. Price (30. tammikuuta 2002). ”Composition and temperature of the Earth’s core constrained by combining ab initio calculations and seismic data” (PDF). Earth and Planetary Science Letters (Elsevier) 195 (1-2): 91-98. Bibcode:2002E&PSL.195…91A. doi:10.1016/S0012-821X(01)00568-4.
  5. Physics World. (2011). Radioaktiivinen hajoaminen selittää puolet maapallon lämmöstä Saatavilla: http://physicsworld.com/cws/article/news/2011/jul/19/radioactive-decay-accounts-for-half-of-earths-heat
  6. Wikimedia Commons , Saatavissa: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Temperature_schematic_of_inner_Earth.jpg#/media/File:Temperature_schematic_of_inner_Earth.jpg
  7. Wikimedia Commons , Saatavissa: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Heat_flow_of_the_inner_earth.jpg#/media/File:Heat_flow_of_the_inner_earth.jpg

Leave a Reply