为什么地热微不足道的表面温度?

Question

我相信温度梯度地下高达30°C每公里的深度。因此,它是非常温暖的只有1公里的地球表面以下。然而,它通常表示,地热能是微不足道的地球表面的温度。这怎么可能?

Answer 1

一公里的岩石是很多挖掘到很温暖的条件。

这里的关键量热通量。问题的关键是:

地热热通量是只有一小部分百分之一的太阳能热通量。

太阳能热通量平衡条件的成千成百上千的瓦特每平方米源:

地球表面吸收来自太阳的156 W / m²(作为全球平均水平)和排放55 W / m²大气长波能量。大气吸收84 W / m²,发出185 W / m²长波辐射空间。

上述数据来自那边巴里和…,2003 [¹]。账户在基尔和Trenberth的一份1997年的论文(²)更加复杂,但它可以通过这张照片部分总结:

特别是,注意他们列表:

342 W / m²(341 W / m²)平均功率冲击地球大气层。

198 W / m²(184 W / m²)平均功率击中地球表面。

168 W / m²(161 W / m²)平均功率被地表吸收。

将数据从Trenberth等2009年的论文[³]。

相比之下,在数万地热测量热流毫瓦每平方米:

热量流动在地球表面不断地从它的来源。从地球上总热损失估计44.2太瓦(4.42×10¹³瓦特)。[⁴]热流是65 mW / m²/大陆地壳和101 mW / m²/海洋地壳。[⁴]这是平均0.087瓦特/平方米(0.03%的太阳能被地球吸收[⁵]),但更集中的地区岩石圈是薄,如在大洋中脊(创建新海洋岩石圈)和地幔柱附近。[⁶]

引用参考文献

1. r·g·巴里(2003),那边和r . j .…大气,天气和气候劳特利奇,伦敦,2003年。

2. j·t·基尔和凯文·e·Trenberth(1997),“地球的年度全球平均能源预算”,公牛。阿米尔。流星。Soc。78年,197 - 208。

3. k . e . Trenberth j . t . Fasullo和j·基尔(2009),“地球的全球能源预算”,公牛。阿米尔。流星。Soc。90年,311 - 323。

4. 波拉克,亨利N。,出版社。(1993)“从地球内部热流:分析全球数据集”,地球物理评论,31日3,p . 273。在机器Wayback存档的2011-08-11。rg01249 doi: 10.1029/93

5. “气候和地球的能源预算”。美国国家航空航天局。2009-01-14。

6. m·a·理查兹;邓肯,r . a;Courtillot, v . e . (1989)。“洪流玄武岩和热点追踪:羽正面和反面”。科学246年(4926):103 - 107。Bibcode: 1989年sci……246 . . 103 r。doi: 10.1126 / science.246.4926.103。PMID 17837768。S2CID 9147772。