1.2.4. Теплота Земли

Земля получает тепло из двух источников: от Солнца и из соб­ственных недр. Тепловое состояние поверхности Земли почти пол­ностью зависит от нагрева ее Солнцем. Однако под влиянием мно­гих факторов происходит перераспределение солнечного тепла, попавшего на поверхность Земли. Различные точки земной по­верхности получают неодинаковое количество тепла вследствие наклонного положения оси вращения Земли относительно пло­скости эклиптики.

Для сравнения температурных условий введены понятия о сред­несуточных, среднемесячных и среднегодовых температурах на от­дельных участках поверхности Земли. Наибольшие колебания тем­ператур испытывает верхняя толща Земли. Вглубь от поверхности суточные, месячные и годовые колебания температур постепенно

уменьшаются. Толща земной коры, в пределах которой породы ис­пытывают влияние солнечного тепла, называется гелиотермической зоной. Глубина этой зоны варьирует от I до 30 м. Под гелиотермиче­ской зоной располагается пояс постоянной температуры, где сезон­ные колебания температуры не сказываются. В районе Москвы он находится на глубине 20 м.

Ниже пояса постоянной температуры расположена зона гео­термии. В этой зоне происходит повышение температуры с глуби­ной за счет внутренней теплоты Земли — в среднем на 1 °С каждые 33 м. Этот интервал глубин называется геотермической ступенью. Прирост температуры при углублении внутрь Земли на 100 м назы­вается геотермическим градиентом. Величины геотермической ступе­ни и градиента обратно пропорциональны и различны для разных районов Земли. Их произведение — величина постоянная и равна 100. Если, например, ступень равна 25 м, то градиент равен 4°С. Раз­личия в величинах геотермической ступени могут быть обусловле­ны разной радиоактивностью и теплопроводностью горных пород, гидрохимическими процессами в недрах, характером залегания гор­ных пород, температурой подземных вод, удаленностью от океанов и морей.

Величина геотермической ступени изменяется в широких преде­лах. В районе Пятигорска она равна 1,5 м, Ленинграда — 19,6 м, Мо­сквы — 38,4 м, в Карелии — более 100 м, в районе Поволжья и Баш­кирии — 50 м и т.д. Главным источником внутренней теплоты Земли является радиоактивный распад веществ, сосредоточенных в основ­ном в земной коре. Предполагают, что теплота в ней увеличивает­ся в соответствии с геотермической ступенью до глубины 15—20 км. Глубже происходит резкое возрастание величины геотермической ступени. Специалисты считают, что температура в центре Земли не превышает 4000 °С. Если бы величина геотермической ступени со­хранилась одинаковой до центра Земли, то температура на глубине 900 км равнялась бы 27 000°С, а в центре Земли достигла бы пример­но 193 000 °С.

1.2.5. Специальные термины

Геоид — геометрическая фигура Земли, ограниченная уровнем Мирового океана, мысленно продолженным под материками.

«Вечная мерзлота» — зона многолетнемерзлых пород — пояс (зона) постоянной температуры, где среднегодовая температура ниже 0°С.

Вариации — изменения (часто колебательные).

Гелиотермическая зона — толща земной коры, в пределах которой породы испытывают влияние солнечного тепла.

Геотермическая ступень — глубина, на которую нужно опустить­ся, чтобы температура повысилась на один градус.

Геотермический градиент — прирост температуры при углублении на каждые 100 м

Зона (пояс) постоянной температуры — зона земной коры, в кото­рой не сказываются колебания поверхностных температур.

Изогоны — линии, соединяющие на карте одинаковые магнитные склонения.

Изодинамы — линии, соединяющие на карте точки с одинаковым значением магнитной напряженности.

Изоклины — линии, соединяющие точки на карте с одинаковым магнитным наклонением.

Магнитное наклонение — угол наклона магнитной стрелки к го­ризонту.

Магнитное склонение — угол отклонения магнитной стрелки от географического меридиана.

Магнитные аномалии — нарушение плавного хода изогон и изо­клин в некоторых местах земной поверхности.

Магнитные бури — внезапные, длящиеся несколько суток маг­нитные колебания, связанные с солнечной активностью.

Магнитный экватор — нулевая изоклина.

Нулевой магнитный меридиан - изогона склонения, равного нулю.

Референц-эллипсоид — сфероид, правильно ориентированный внутри геоида.

Сфероид — эллипсоид вращения.

Контрольные вопросы

1. Чем отличается поверхность геоида от эллипсоида и сфероида?

2. Какие параметры имеет магнитное поле Земли?

3. Чем характеризуется магнетизм Земли?

4. Почему появляются магнитные аномалии?

5. Для чего используется знание месторасположения магнитных аномалий?

6. Из каких источников получает Земля тепло?

7. Какие показатели введены для сравнения температуры на от­дельных участках поверхности Земли?

8. Что является источником внутренней теплоты Земли?

9. Чем обусловлены различия в величинах геотермической сту­пени?

10. Как распределить термические зоны и пояса в земной коре, начиная с поверхности?