Articles /

Geotermisk gradient

Figur 1. Jorden blir varmare när man rör sig mot kärnan, den så kallade geotermiska gradienten.

Den geotermiska gradienten är hur mycket jordens temperatur ökar med djupet. Den indikerar att värme flöjer från jordens varma inre till dess yta. I genomsnitt ökar temperaturen med cirka 25 °C för varje kilometer djup. Denna temperaturskillnad driver flödet av geotermisk energi och gör det möjligt för människor att använda denna energi för uppvärmning och elproduktion. Det finns dock ett antal platser på planeten där temperaturen förändras ganska mycket snabbare, och dessa platser är nästan alltid de platser där geotermisk energi är mest lönsam.

Den inre delen av jorden är extremt varm och når temperaturer på över 5 000 °C nära kärnan, vilket inte är mycket kallare än solens yta (solens inre är dock mycket varmare).

Varifrån kommer värmen?

Det upptäcktes i början av 1900-talet att jordens underjordiska värme kommer från radioaktiva element. Närmare bestämt orsakas den geotermiska värmen av sönderfallet av grundämnen som kalium, uran och torium. Dessa element finns dock inte i kärnan, utan den mest populära modellen föreslår att de finns i litosfären och manteln. Denna form av uppvärmning sägs stå för 50 procent av jordens värme, medan den övriga värmen kommer från jordens urvärme (värme från jordens bildning som har fastnat i planeten).

Figurerna 2 och 3 nedan visar hur temperaturen sjunker när den närmar sig jordens yta, tillsammans med mekanismerna för värmeflödet. Överlag är temperaturförändringarna gradvisa utom nära mantelns bas där drastiska kompositionsförändringar sker, och i litosfären där förekomsten av vätskor har en stor effekt.

  • Jordets temperaturgradient

  • Figur 2. Temperaturprofil för jordens lager. Temperaturen ökar med djupet.

  • Figur 3. Värmeöverföringsmekanismer inom jorden, tillsammans med den procentuella mängden värmeflöde i varje skikt.

För vidare läsning

  • Geotermisk elektricitet
  • Geotermisk energi
  • Gjordvärmepump
  • Geotermisk fjärrvärme
  • Och utforska en slumpmässig sida
  1. Wikimedia Commons , tillgänglig: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blender3D_EarthQuarterCut.jpg
  2. Verbruggen, A., W. Moomaw, J. Nyboer, 2011: Bilaga I: Ordlista, akronymer, kemiska symboler och prefix. I IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation , Cambridge University Press, Cambridge, Storbritannien och New York, NY, USA.
  3. R. Wolfson, ”Energy from Earth and Moon” i Energy, Environment, and Climate, 2nd ed., New York, NY: W.W. Norton & Company, 2012, kap. 8, s. 204-224
  4. D. Alfè; M. Gillan & G. D. Price (30 januari 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). Radioaktivt sönderfall står för hälften av jordens värme Tillgänglig: http://physicsworld.com/cws/article/news/2011/jul/19/radioactive-decay-accounts-for-half-of-earths-heat
  6. Wikimedia Commons , Tillgänglig: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Temperature_schematic_of_inner_Earth.jpg#/media/File:Temperature_schematic_of_inner_Earth.jpg
  7. Wikimedia Commons , Tillgänglig: 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