Тепло Земли #001

Температуру различных земных объектов в общем случае можно рассчитать точно так же, как школьники решают знаменитую задачу о бассейне, который наполняется водой из двух труб. Действительно, на любое из природных тел оказывают влияние два мощных источника — внутреннее тепло Земли и солнечная радиации. То, что температура земных недр высока, было известно давно. Об этом свидетельствовали извержения вулканов и увеличение тепла при опускании в глубокие шахты. Еще лорд Рэлей (уже упоминавшийся в связи с изучением звуковых колебаний) расчетами доказал, что небольшая примесь урана и тория, которая содержится в горных породах, достаточна для того, чтобы разогреть сердцевину нашей планеты. Увеличение температуры пород с глубиной хорошо описано в научно-фантастическом произведении академика В. А. Обручева «Тепловая шахта». По расчетам его главного героя горного инженера Егольникова Аркадия Егоровича (на дверях квартиры которого было написано: «специальность — глубокие шахты»), на глубине около 2000 м температура недр должна быть достаточной для превращения воды в пар и получения даровой энергии. В этом захватывающем повествовании со знанием дела описаны технические трудности, возникавшие перед Егольниковым при достижении поставленной цели. Тепловой поток из земных недр зависит не только от скорости нарастания температуры с глубиной, но и от того, как пласты Земли передают это тепло. Если в школьной задаче бассейн обычно опорожняется с помощью одной, в крайнем случае — двух труб, то потери тепла планетой зависят от очень многих причин. Подсчитать или измерить унос и распределение тепла непросто. Поэтому точные измерения и расчеты теплового потока на океанах и континентах были сделаны почти на пятьдесят лет позже, чем первые исследования прозрачности атмосферы для инфракрасной радиации. К началу 1975 г. в руках ученых было уже почти пять тысяч значений величин теплового потока в разных местах земного шара. С их помощью установили, что ежесекундно с каждого квадратного сантиметра поверхности нашей планеты уходит в среднем 6,212 мкДж тепла. Несмотря на разную толщину земной коры на континентах и под дном океанов, усредненное значение тепловых потерь для них почти одинаково: для континентов 5,903, а для океанов 6,312 мкДж с квадратного сантиметра в секунду.


За счет внутренних земных источников тепла возникают такие уникальные явления природы, как долина гейзеров на Камчатке. К внутренним источникам следует отнести и окислительные реакции, протекающие с выделением тепла: естественные электрические поля вокруг сульфидных руд, пожары на торфяниках и др. Приток внеземной энергии приблизительно в 10000 раз больше теплового потока из недр. Основным его источником является Солнце. Приток его тепла на границе Земля — космос достигает 1050 кДж/см2 в год. Из этого количества тепла около 40% отражается земной атмосферой. Но и того, что остается, вполне достаточно для нормальной жизни нашей планеты. Человечество в год потребляет энергии всех видов 10 в десятой степени кВт, что в 1,25Х10 в четвертой меньше солнечной энергии, которая падает на поверхность Земли. Объектов, температура которых в основном зависит от солнечной радиации, на земной поверхности большинство. Для них тепловой поток, создаваемый внутри теплом, образует своеобразный фон, на котором проявляются суточные аномалии солнечной радиации. Прямо сейчас ты можешь получить промокод 1xslots и сорвать куш.