Тепловой режим земли. Внутренняя теплота. Внешняя теплота
Тепловой режим земли
При проектировании оснований и фундаментов очень важно знать тепловой режим земли на территории, где расположена строительная площадка.
Тепловой режим земли различается как внутренняя теплота – солнечная радиация, обогревающая поверхность Земли, и внешняя теплота – которая выделяется недрами Земли. Внутренняя теплота проявляется в разогревании внутренних геосфер и практически не влияет на тепловой режим земли дневной поверхности. Внешняя теплота наоборот оказывает решающее влияние на тепловой режим земли дневной поверхности и практически не влияет на разогрев внутренних геосфер Земли.
Подсчитано, что Солнце в течение 1 мин отдает 1 см2 земной поверхности (перпендикулярно солнечным лучам) примерно 8,1 Дж тепла. Эта величина названа солнечной постоянной. Под влиянием солнечной радиации происходят разнообразные геологические процессы, протекающие на поверхности Земли и в верхних слоях земной коры: круговорот воды, разрушающая деятельность воды, ветра и перепада температур.
Температурные условия на различных участках одной и той же широта не одинаковы и зависят от многих факторов. Различают колебания температуры вековые, годовые, сезонные, месячные и суточные. На климатических картах линии, соединяющие точки с одинаковыми средними температурами, называются изотермами.
Влияние солнечного тепла на изменение температуры ниже поверхности Земли сказывается лишь до определенного предела. Этот предел носит название «горизонта постоянных температур». Выше этого горизонта зимняя температура отличается от летней, а среднегодовая примерно равна среднегодовой температуре поверхности. Верхняя граница пояса постоянных температур понижается от экватора к полюсам. На экваторе она расположена на глубине 1-2м, в средних широтах – 20-30м, в полярных областях – 100м. если в этом поясе 15 температура опускается ниже нуля, то поровая вода замерзая образует «вечную» мерзлоту.
Ниже горизонта постоянных температур под влиянием внутренней теплоты Земли температура горных пород с глубиной закономерно повышается независимо от температуры на поверхности Земли. Для характеристики повышения температуры с глубиной введено два понятия:
— Геотермический градиент;
— Геотермическая ступень.
Геотермический градиент – это изменение температуры (в градусах по Цельсию), которое происходит с углублением на каждые 100м ниже пояса постоянных температур.
Геотермическая ступень – это глубина (в метрах) ниже пояса постоянных температур, которой нужно достичь, чтобы температура повысилась на 10С. Принято считать, что при погружении на 30-33 м ниже пояса постоянных температур последняя поднимается на 10С. Эта закономерность сохраняется только в верхних слоях земной коры. В одной из глубоких скважин в северном Прикаспии были получены такие данные изменения температуры с глубиной.
Глубина
500
1000
1500
2000
2500
3000
Температура
42,2
55,2
69,9
80,5
94,4
108,3
Тепловой режим земли-статья на сайте “студент строитель.ру”