Temperaturen på jordskorpen. Jordens skjell
Mål og mål for leksjonen:
- introdusere elevene til de viktigste skjellene på jorden;
- vurdere egenskapene til jordens indre struktur, egenskapene til jordskorpen;
- gi en idé om hvordan man studerer jordskorpen.
Pedagogisk og visuelt kompleks:
- Kloden,
- diagram over strukturen til jordskorpen (multimediapresentasjon),
- lærebok for klasse 6 “Initial Geography Course” Gerasimova T.P., Neklyukova N.P.
Former for leksjonen:
Bekjentskap med de viktigste skjellene på jorden, deres definisjon; arbeid med ordningen "Jordens indre struktur"; arbeid med tabellen "Jordens skorpe og trekk ved dens struktur"; en historie om hvordan man studerer jordskorpen.
Begreper og begreper:
- atmosfære,
- hydrosfære,
- litosfæren,
- Jordskorpen,
- mantel,
- jordens kjerne,
- fastlandsskorpen,
- havskorpe,
- Mohorović-seksjonen,
- ultradype brønner.
Geografiske funksjoner:
Kolahalvøya.
Forklaring av det nye materialet:
1. Forklarende lesing av læreboka, notatføring.
Understrek med blyant og skriv i en notatbok: (ved hjelp av en multimediapresentasjon).
Jordens ytre skall:
- Luft - gassformig skall - atmosfære
- vann - vannskjell - hydrosfære
- bergarter som utgjør landet og bunnen av havene - jordskorpen
- levende organismer, sammen med miljøet de lever i, utgjør biosfære.
2. Jordens struktur (vi tar for oss Fig. 22, s. 39). Bruk av multimediapresentasjon. Kommentert lesing, tegning av et sammendrag i en notatbok.
Litosfæren er et solid skall av jorden, inkludert jordskorpen og den øvre delen av mantelen. Tykkelsen på litosfæren er i gjennomsnitt fra 70 til 250 km.
Jordens radius (ekvatorial) = 6378 km
3. Egenskaper til jordskorpen. Inkludering i abstraktet av arbeid med fig. 23 s.40 (ved bruk av multimediapresentasjon).
Jordskorpen er et hardt steinskall av jorden, bestående av faste mineraler og bergarter.
jordskorpen
4. Løse problemer for å bestemme temperaturen som endres med nedsenking i jordens dyp.
Fra mantelen overføres jordens indre varme til jordskorpen. Det øvre laget av jordskorpen - opp til en dybde på 20-30m påvirkes av ytre temperaturer, og under temperaturen stiger gradvis: for hver 100m dybde med + 3C. Dypere er temperaturen allerede i stor grad avhengig av sammensetningen av bergartene.
Oppgave: Hva er temperaturen på bergarter i en gruve der kull utvinnes, hvis dybden er 1000m, og temperaturen på laget av jordskorpen, som ikke lenger avhenger av årstiden, er + 10C
Bestem ved handling:
- Hvor mange grader stiger temperaturen på jordskorpen i gruven:
- Hva blir temperaturen på jordskorpen i gruven?
10С+(+30С)= +40С
Temperatur = +10C +(1000:100 3C)=10C +30C =40C
Løs problemet: Hva er temperaturen på jordskorpen i gruven, hvis dybden er 1600m, og temperaturen på jordskorpen, som ikke avhenger av årstiden, er -5 C?
Lufttemperatur \u003d (-5С) + (1600: 100 3С) \u003d (-5С) + 48С \u003d + 43С.
Skriv ned tilstanden til problemet og løs det hjemme:
Hva er temperaturen på jordskorpen i gruven, hvis dens dybde er 800 m, og temperaturen på jordskorpen, som ikke er årstidsavhengig, er +8°C?
Løs oppgavene gitt i leksjonssammendraget
5. Studie av jordskorpen. Arbeid med fig. 24 s.40, teksten til læreboka.
Boringen av den superdype brønnen Kola begynte i 1970, dens dybde er opptil 12-15 km. Regn ut hvilken del av jordens radius dette er.
R Jorden = 6378 km (ekvatorial)
6356 km (polar) eller meridional
530-531 del av ekvatorial.
Dybden til den dypeste gruven i verden er 4 ganger mindre. Til tross for mange studier, vet vi fortsatt svært lite om tarmene på vår egen planet. Med et ord, hvis vi vender tilbake til sammenligningen ovenfor, kan vi fortsatt ikke "gjennombore skallet" på noen måte.
- Konsolidering av nytt materiale. Bruke en multimediapresentasjon .
Tester og oppgaver for verifisering.
1. Bestem jordskallet: Jordskorpen.
A. antenne
B. hardt.
G. vann.
Sjekk nøkkel:
2. Bestem hvilket jordskall vi snakker om: jordskorpen
a/ nærmest jordens sentrum
b/ tykkelse fra 5 til 70 cm
c/ oversatt fra latin "slør"
g / stoffets temperatur +4000 C + 5000 C
e/ øvre skall av jorden
e/ tykkelse ca 2900 km
g/ spesiell tilstand av stoff: fast og plastisk
h/ består av kontinentale og oseaniske deler
og / hovedelementet i sammensetningen er jern.
Sjekk nøkkel:
3. I henhold til dens indre struktur sammenlignes jorden noen ganger med et kyllingegg. Hva vil de vise denne sammenligningen?
Lekser: §16, oppgaver og spørsmål etter avsnittet, oppgave i notatboka.
Materialet læreren bruker når han skal forklare et nytt emne.
Jordskorpen.
Jordskorpen på skalaen til hele jorden representerer den tynneste filmen og er ubetydelig sammenlignet med jordens radius. Den når en maksimal tykkelse på 75 km under fjellkjedene i Pamirs, Tibet, Himalaya. til tross for sin lille tykkelse, har jordskorpen en kompleks struktur.
Dens øvre horisont er ganske godt studert ved å bore brønner.
Strukturen og sammensetningen av jordskorpen under havene og på kontinentene er svært forskjellig. Derfor er det vanlig å skille to hovedtyper av jordskorpen - oseanisk og kontinental.
Havets jordskorpe opptar omtrent 56% av planetens overflate, og dens hovedtrekk er en liten tykkelse - et gjennomsnitt på omtrent 5-7 km. Men selv en så tynn jordskorpe er delt i to lag.
Det første laget er sedimentært, representert av leire, kalksilt. Det andre laget er sammensatt av basalter - produkter av vulkanutbrudd. Tykkelsen av basaltlaget på bunnen av havene overstiger ikke 2 km.
Den kontinentale (kontinentale) skorpen opptar et område som er mindre enn den oseaniske, omtrent 44 % av planetens overflate. Den kontinentale skorpen er tykkere enn havbunnen, dens gjennomsnittlige tykkelse er 35-40 km, og i fjellene når den 70-75 km. Den består av tre lag.
Det øvre laget er sammensatt av en rekke sedimenter, deres tykkelse i noen fordypninger, for eksempel i det kaspiske lavlandet, er 20-22 km. Grunne vannavsetninger dominerer – kalkstein, leire, sand, salter og gips. Bergartenes alder er 1,7 milliarder år.
Det andre laget - granitt - det er godt studert av geologer, fordi. det er utganger til overflaten, og det ble gjort forsøk på å bore det, selv om forsøk på å bore hele granittlaget var mislykket.
Sammensetningen av det tredje laget er ikke veldig tydelig. Det antas at den må være sammensatt av bergarter som basalter. Tykkelsen er 20-25 km. Ved bunnen av det tredje laget spores Mohorovichic-overflaten.
Moho overflate.
I 1909 på Balkanhalvøya, nær byen Zagreb, var det et kraftig jordskjelv. Den kroatiske geofysikeren Andrija Mohorovichic, som studerte seismogrammet som ble registrert på tidspunktet for denne hendelsen, la merke til at på en dybde på rundt 30 km øker bølgehastigheten betydelig. Denne observasjonen ble bekreftet av andre seismologer. Det betyr at det er et visst parti som begrenser jordskorpen nedenfra. For å betegne det ble et spesielt begrep introdusert - Mohorovichic-overflaten (eller Moho-delen).
Under jordskorpen på dyp fra 30-50 til 2900 km er jordkappen. Hva består den av? Hovedsakelig fra bergarter rike på magnesium og jern.
Mantelen opptar opptil 82 % av planetens volum og er delt inn i øvre og nedre. Den første ligger under Moho-overflaten til en dybde på 670 km. Det raske trykkfallet i den øvre delen av mantelen og den høye temperaturen fører til smelting av stoffet.
På 400 km dyp under kontinentene og 10-150 km under havet, d.v.s. i den øvre mantelen ble det oppdaget et lag hvor seismiske bølger forplanter seg relativt sakte. Dette laget ble kalt asthenosfæren (fra gresk "asthenes" - svak). Her er andelen av smelten 1-3%, mer plast. Enn resten av mantelen fungerer astenosfæren som et "smøremiddel" som stive litosfæriske plater beveger seg langs.
Sammenlignet med bergartene som utgjør jordskorpen, utmerker bergartene i mantelen en høy tetthet og forplantningshastigheten til seismiske bølger i dem er merkbart høyere.
I selve "kjelleren" av den nedre mantelen - på 1000 km dybde og opp til overflaten av kjernen - øker tettheten gradvis. Hva den nedre mantelen består av forblir et mysterium.
Det antas at overflaten av kjernen består av et stoff med egenskapene til en væske. Grensen til kjernen er på en dybde på 2900 km.
Men den indre regionen, fra en dybde på 5100 km, oppfører seg som en solid kropp. Dette skyldes svært høyt trykk. Selv ved den øvre grensen av kjernen er det teoretisk beregnede trykket omtrent 1,3 millioner atm. og i sentrum når den 3 millioner atm. Temperaturen her kan overstige 10.000C. Hver kube. cm av stoffet i jordens kjerne veier 12 -14 g.
Naturligvis er stoffet i den ytre kjernen av jorden jevn, nesten som en kanonkule. Men det viste seg at "grense"-dråpene når 260 km.
- jordskorpen er oseanisk.
- kontinental skorpe
- mantel
- cellekjernen
en. består av granitt, basalt og sedimentære bergarter.
b. temperatur +2000, viskøs tilstand, nærmere fast.
i. lagtykkelse 3-7 km.
g. temperatur fra 2000 til 5000C, fast, består av to lag.
_______________________________________________________________________________
- Løse problemer:
________________________________________________________________________________
Jorden er lokalisert nær nok til solen til at energien som mottas er nok til å opprettholde varme og eksistensen av vann i flytende form. Dette er hovedgrunnen til at planeten vår er beboelig.
Som vi husker fra geografitimene, består jorden av forskjellige lag. Jo lenger til midten av planeten, jo mer opphetet er situasjonen. Heldigvis for oss, på jordskorpen, det øverste geologiske laget, er temperaturen relativt stabil og behagelig. Men dens betydning kan variere sterkt avhengig av sted og tid.
Johan Swanepoel | shutterstock.com
Jordens struktur
Som andre jordiske planeter er planeten vår sammensatt av silikatbergarter og metaller som skiller mellom en solid metallkjerne, en smeltet ytre kjerne, en silikatmantel og en skorpe. Den indre kjernen har en omtrentlig radius på 1220 km, og den ytre ca 3400 km.
Så følger mantelen og jordskorpen etter. Tykkelsen på mantelen er 2890 km. Dette er det tykkeste laget av jorden. Den består av silikatbergarter rike på jern og magnesium. De høye temperaturene inne i mantelen gjør det faste silikatmaterialet tilstrekkelig formbart.
Det øvre laget av mantelen er delt inn i litosfæren og astenosfæren. Den første består av en skorpe og en kald, stiv øvre mantel, mens asthenosfæren har en viss plastisitet, noe som gjør litosfæren som dekker den ustabil og bevegelig.
jordskorpen
Skorpen er det ytre skallet på jorden og utgjør bare 1 % av dens totale masse. Tykkelsen på barken varierer avhengig av plasseringen. På kontinentene kan den nå 30 km, og under havet bare 5 km.
Skallet består av mange magmatiske, metamorfe og sedimentære bergarter og er representert av et system av tektoniske plater. Disse platene svever over jordkappen, og antagelig fører konveksjon i mantelen til at de er i konstant bevegelse.
Noen ganger kolliderer tektoniske plater, trekker seg fra hverandre eller glir mot hverandre. Alle tre typer tektonisk aktivitet ligger til grunn for dannelsen av jordskorpen og fører til periodisk fornyelse av overflaten over millioner av år.
Temperaturspenn
På det ytre laget av skorpen, der den kommer i kontakt med atmosfæren, faller temperaturen sammen med luftens temperatur. Dermed kan den varmes opp til 35 ° C i ørkenen og være under null i Antarktis. Gjennomsnittlig overflatetemperatur på barken er omtrent 14 °C.
Som du kan se, er spekteret av verdier ganske bredt. Men det er verdt å vurdere det faktum at det meste av jordskorpen ligger under havene. Bort fra solen, der den møter vann, kan temperaturen være bare 0...+3 °C.
Hvis du begynner å grave et hull i kontinentalskorpen, vil temperaturen stige merkbart. For eksempel, på bunnen av verdens dypeste gruve "Tau Tona" (3,9 km) i Sør-Afrika når den 55 ° C. Gruvearbeiderne som jobber der hele dagen kan ikke klare seg uten klimaanlegg.
Dermed kan gjennomsnittlig overflatetemperatur variere fra brennende varmt til bittert kaldt avhengig av beliggenhet (på land eller under vann), årstider og tid på døgnet.
Likevel er jordskorpen det eneste stedet i solsystemet hvor temperaturene er stabile nok til at livet kan fortsette å trives. Legg til dette vår levedyktige atmosfære og beskyttende magnetosfære, og du vil innse at vi virkelig er veldig heldige!
Jordskorpen er av stor betydning for livet vårt, for utforskningen av planeten vår.
Dette konseptet er nært beslektet med andre som karakteriserer prosessene som skjer inne i og på jordens overflate.
Hva er jordskorpen og hvor ligger den
Jorden har et integrert og sammenhengende skall, som inkluderer: jordskorpen, troposfæren og stratosfæren, som er den nedre delen av atmosfæren, hydrosfæren, biosfæren og antroposfæren.
De samhandler tett, trenger inn i hverandre og utveksler stadig energi og materie. Det er vanlig å kalle jordskorpen den ytre delen av litosfæren - planetens solide skall. Det meste av dens ytre side er dekket av hydrosfæren. Resten, en mindre del, påvirkes av atmosfæren.
Under jordskorpen er en tettere og mer ildfast kappe. De er atskilt med en betinget grense, oppkalt etter den kroatiske forskeren Mohorovich. Dens funksjon er en kraftig økning i hastigheten til seismiske vibrasjoner.
Ulike vitenskapelige metoder brukes for å få innsikt i jordskorpen. Innhenting av spesifikk informasjon er imidlertid bare mulig ved hjelp av boring til større dybde.
Et av målene med en slik studie var å fastslå arten av grensen mellom øvre og nedre kontinentalskorpe. Mulighetene for penetrering inn i den øvre mantelen ved hjelp av selvoppvarmende kapsler laget av ildfaste metaller ble diskutert.
Strukturen til jordskorpen
Under kontinentene skilles dets sedimentære, granitt- og basaltlag, hvis tykkelse i aggregatet er opptil 80 km. Bergarter, kalt sedimentære bergarter, ble dannet som følge av avsetning av stoffer på land og i vann. De er overveiende i lag.
- leire
- skifer
- sandsteiner
- karbonatbergarter
- bergarter av vulkansk opprinnelse
- kull og andre bergarter.
Det sedimentære laget bidrar til å lære mer om de naturlige forholdene på jorden som var på planeten i uminnelige tider. Et slikt lag kan ha en annen tykkelse. Noen steder finnes det kanskje ikke i det hele tatt, andre steder, hovedsakelig i store lavninger, kan det være 20-25 km.
Temperaturen på jordskorpen
En viktig energikilde for jordens innbyggere er varmen fra jordskorpen. Temperaturen øker etter hvert som du går dypere inn i den. Det 30 meter lange laget nærmest overflaten, kalt det heliometriske laget, er assosiert med solens varme og svinger avhengig av årstid.
I det neste, tynnere laget, som øker i kontinentalt klima, er temperaturen konstant og tilsvarer indikatorene for et bestemt målested. I det geotermiske laget av jordskorpen er temperaturen relatert til planetens indre varme og øker etter hvert som du går dypere inn i den. Det er forskjellig på forskjellige steder og avhenger av sammensetningen av elementene, dybden og forholdene til deres plassering.
Det antas at temperaturen stiger i gjennomsnitt med tre grader ettersom den blir dypere for hver 100 meter. I motsetning til den kontinentale delen stiger temperaturen under havene raskere. Etter litosfæren er det et høytemperaturskall av plast, hvis temperatur er 1200 grader. Det kalles astenosfæren. Den har steder med smeltet magma.
Asthenosfæren trenger inn i jordskorpen og kan helle ut smeltet magma og forårsake vulkanske fenomener.
Kjennetegn på jordskorpen
Jordskorpen har en masse på mindre enn en halv prosent av planetens totale masse. Det er det ytre skallet av steinlaget der bevegelsen av materie skjer. Dette laget, som har en tetthet som er halvparten av jordens. Tykkelsen varierer innen 50-200 km.
Det unike med jordskorpen er at den kan være av kontinentale og oseaniske typer. Den kontinentale skorpen har tre lag, hvorav det øvre er dannet av sedimentære bergarter. Havskorpen er relativt ung og tykkelsen varierer lite. Det dannes på grunn av stoffene i mantelen fra havrygger.
jordskorpen karakteristisk bilde
Tykkelsen på jordskorpen under havet er 5-10 km. Dens funksjon er i konstante horisontale og oscillerende bevegelser. Det meste av skorpen er basalt.
Den ytre delen av jordskorpen er det harde skallet på planeten. Dens struktur utmerker seg ved tilstedeværelsen av mobile områder og relativt stabile plattformer. Litosfæriske plater beveger seg i forhold til hverandre. Bevegelsen av disse platene kan forårsake jordskjelv og andre katastrofer. Regelmessighetene til slike bevegelser studeres av tektonisk vitenskap.
Funksjoner av jordskorpen
Hovedfunksjonene til jordskorpen er:
- ressurs;
- geofysiske;
- geokjemisk.
Den første av dem indikerer tilstedeværelsen av jordens ressurspotensial. Det er først og fremst et sett med mineralreserver som ligger i litosfæren. I tillegg omfatter ressursfunksjonen en rekke miljøfaktorer som sikrer livet til mennesker og andre biologiske objekter. En av dem er tendensen til å danne et hardt overflateunderskudd.
du kan ikke gjøre det. redde jordbildet vårt
Termiske, støy- og strålingseffekter realiserer den geofysiske funksjonen. For eksempel er det et problem med naturlig strålingsbakgrunn, som generelt er trygt på jordoverflaten. Men i land som Brasil og India kan det være hundrevis av ganger høyere enn det tillatte. Det antas at kilden er radon og dets nedbrytningsprodukter, samt noen typer menneskelig aktivitet.
Den geokjemiske funksjonen er forbundet med problemer med kjemisk forurensning som er skadelig for mennesker og andre representanter for dyreverdenen. Ulike stoffer med giftige, kreftfremkallende og mutagene egenskaper kommer inn i litosfæren.
De er trygge når de er i innvollene på planeten. Sink, bly, kvikksølv, kadmium og andre tungmetaller som utvinnes fra dem kan være svært farlige. I bearbeidet fast, flytende og gassform kommer de inn i miljøet.
Hva er jordskorpen laget av?
Sammenlignet med mantelen og kjernen er jordskorpen skjør, seig og tynn. Den består av et relativt lett stoff, som inneholder omtrent 90 naturlige elementer i sammensetningen. De finnes på forskjellige steder i litosfæren og med ulik grad av konsentrasjon.
De viktigste er: oksygen silisium aluminium, jern, kalium, kalsium, natrium magnesium. 98 prosent av jordskorpen består av dem. Inkludert omtrent halvparten er oksygen, mer enn en fjerdedel - silisium. På grunn av deres kombinasjoner dannes det mineraler som diamant, gips, kvarts etc. Flere mineraler kan danne en bergart.
- En ultradyp brønn på Kolahalvøya gjorde det mulig å bli kjent med mineralprøver fra 12 km dyp, hvor det ble funnet bergarter som ligner på granitt og skifer.
- Den største tykkelsen på jordskorpen (ca. 70 km) ble avslørt under fjellsystemene. Under de flate områdene er det 30-40 km, og under havet - bare 5-10 km.
- En betydelig del av skorpen danner et eldgammelt øvre lag med lav tetthet, hovedsakelig bestående av granitter og skifer.
- Strukturen til jordskorpen ligner skorpen til mange planeter, inkludert de på månen og deres satellitter.
Åpen leksjon i geografi i klasse 6
om emnet: "Jordens indre struktur."
Lærer: Proskurina N.P.
Mål: å gjøre studentene kjent med de viktigste (indre) skjellene på jorden, deres struktur og sammensetning; gi en idé om hvordan du studerer jordskorpen; utvikle hukommelse, tale, logisk tenkning; utvikle respekt for naturen.
Utstyr:
atlas, fysisk kart over verden, tabell "Jordens indre struktur", båt.
I løpet av timene.
Organisasjonsstart.
Er du klar for leksjonen?
Så la oss starte leksjonen.
I 6. klasse har vi allerede studert temaet "Plan og kart", men da skal vi studere jordens skjell i følgende rekkefølge: "Lithosphere", "Hydrosphere", "Atmosphere", "Biosphere". La oss huske. :
Hvilken del av jorden kalles litosfæren?
Hva er hydrosfæren?
Atmosfære?
Biosfære?
Vi har kommet til emnet "Lithosphere", men vi vil ikke begynne å studere det før vi sjekker hvordan du husker det du allerede har studert tidligere.
Spørsmål:
1. Hva er skalaen? Hva slags det kjenner du til?
2. Bestem den relative og absolutte høyden på bakken.
3. Definer navnet på objektet med koordinatene 28 y. sh. og 138 c. (Lake Eyre - Nord.)
4. Regn ut avstanden fra den geografiske nordpolen til ekvator (90 ganger 111 km tilsvarer 9990).
5. Hvilken by ligger høyere?
a) Delhi eller Beijing.
b) Mexico by eller Brasilia.
Utforsker et nytt emne.
a) budskapet om emnet, formålet med leksjonen;
b) lære et nytt emne:
Vi har det mest moderne skipet, men ikke for undervannsreiser, men for underjordiske reiser.
Gradvis dykker vi inn i jordens tarmer, vil vi bli kjent med dens indre struktur. Du vil legge inn dine observasjonsdata i en tabell.
jordskorpen på skalaen til hele jorden er den tynneste filmen. Den består av faste mineraler og bergarter, dvs. dens tilstand er fast; Temperaturen stiger med 3 grader hver 100 m. Til tross for den lille kraften har jordskorpen en kompleks struktur.
Mantel.
Cellekjernen.
Fizkultminutka.
Metoder for å studere jordens dyp.
c) primær generalisering:
1. Hva er jordens indre struktur?
2. I henhold til dens indre struktur sammenlignes jorden noen ganger med et kyllingegg. Hva vil de vise denne sammenligningen?
3. Bygg et kakediagram "Jordens indre struktur", som viser andelen av volumet til kjernen - 17%, mantelen - 82%, jordskorpen - 1%, i det totale volumet av planeten.
4. Fortell oss hvordan temperaturen (TRYKKET) endres i jordens tarmer.
Fyll ut tabellen "Typer av jordskorpen" ved hjelp av figur 23.
"Finn treff."
2. Jordskorpen av kontinental type. b) Temperaturen er 2000 grader, tilstanden er viskøs, (fast).
3. Mantel. c) Tykkelsen på laget er 3–7 km.
4. Kjerne. d) Temperatur 2000 - 5000 grader, fast, fra to lag.
Hvorfor studere jordskorpen?
På hvilke måter kan dette gjøres?
Oppgaven med å kjenne fakta.
Lekser: nr. 16; spørsmål 5.
Kirill Degtyarev, stipendiat ved Lomonosov Moscow State University M.V. Lomonosov.
I vårt land, rikt på hydrokarboner, er geotermisk energi en slags eksotisk ressurs som i dagens tilstand neppe vil konkurrere med olje og gass. Likevel kan denne alternative energiformen brukes nesten overalt og ganske effektivt.
Foto av Igor Konstantinov.
Endring i jordtemperatur med dybde.
Temperaturøkning av termisk vann og tørre bergarter som inneholder dem med dybde.
Endring i temperatur med dybde i forskjellige regioner.
Utbruddet av den islandske vulkanen Eyjafjallajökull er en illustrasjon av voldsomme vulkanske prosesser som skjer i aktive tektoniske og vulkanske soner med en kraftig varmestrøm fra jordens indre.
Installert kapasitet til geotermiske kraftverk etter land i verden, MW.
Fordeling av geotermiske ressurser på Russlands territorium. Reservene av geotermisk energi, ifølge eksperter, er flere ganger høyere enn energireservene til organiske fossile brensler. Ifølge Geothermal Energy Society Association.
Geotermisk energi er varmen i jordens indre. Den produseres i dypet og kommer til jordens overflate i forskjellige former og med ulik intensitet.
Temperaturen på de øvre lagene av jorda avhenger hovedsakelig av eksterne (eksogene) faktorer - sollys og lufttemperatur. Om sommeren og om dagen varmes jorda opp til visse dybder, og om vinteren og om natten avkjøles den etter endringen i lufttemperaturen og med en viss forsinkelse, økende med dybden. Påvirkningen av daglige svingninger i lufttemperaturen ender på dyp fra noen få til flere titalls centimeter. Sesongsvingninger fanger opp dypere jordlag – opptil titalls meter.
På en viss dybde - fra titalls til hundrevis av meter - holdes temperaturen i jorda konstant, lik den gjennomsnittlige årlige lufttemperaturen nær jordoverflaten. Dette er lett å verifisere ved å gå ned i en ganske dyp hule.
Når gjennomsnittlig årlig lufttemperatur i et gitt område er under null, manifesterer dette seg som permafrost (nærmere bestemt permafrost). I Øst-Sibir når tykkelsen, det vil si tykkelsen, av frossen jord hele året 200-300 m på steder.
Fra en viss dybde (sin egen for hvert punkt på kartet) svekkes effekten av Solen og atmosfæren så mye at endogene (indre) faktorer kommer først og jordens indre varmes opp fra innsiden, slik at temperaturen begynner å stige med dybden.
Oppvarmingen av de dype lagene av jorden er hovedsakelig assosiert med forfallet av de radioaktive elementene som ligger der, selv om andre varmekilder også er navngitt, for eksempel fysisk-kjemiske, tektoniske prosesser i de dype lagene av jordskorpen og mantelen. Men uansett årsak øker temperaturen på bergarter og tilhørende flytende og gassformige stoffer med dybden. Gruvearbeidere møter dette fenomenet - det er alltid varmt i dype gruver. På 1 km dyp er tretti graders varme normalt, og dypere er temperaturen enda høyere.
Varmestrømmen til jordens indre, som når jordens overflate, er liten - i gjennomsnitt er kraften 0,03-0,05 W / m 2,
eller ca 350 Wh/m 2 pr år. På bakgrunn av varmestrømmen fra solen og luften som varmes opp av den, er dette en umerkelig verdi: Solen gir hver kvadratmeter av jordens overflate omtrent 4000 kWh årlig, det vil si 10 000 ganger mer (selvfølgelig, dette er i gjennomsnitt, med stor spredning mellom polare og ekvatoriale breddegrader og avhengig av andre klimatiske og værfaktorer).
Ubetydeligheten av varmestrømmen fra dypet til overflaten i det meste av planeten er assosiert med den lave termiske ledningsevnen til bergarter og særegenhetene til den geologiske strukturen. Men det finnes unntak - steder hvor varmestrømmen er høy. Dette er for det første soner med tektoniske forkastninger, økt seismisk aktivitet og vulkanisme, hvor energien i jordens indre finner en vei ut. Slike soner er preget av termiske anomalier i litosfæren, her kan varmestrømmen som når jordens overflate være mange ganger og til og med størrelsesordener kraftigere enn den "vanlige". En enorm mengde varme bringes til overflaten i disse sonene av vulkanutbrudd og varme kilder med vann.
Det er disse områdene som er mest gunstige for utbygging av geotermisk energi. På Russlands territorium er dette først og fremst Kamchatka, Kuriløyene og Kaukasus.
Samtidig er utviklingen av geotermisk energi mulig nesten overalt, siden økningen i temperatur med dybden er et allestedsnærværende fenomen, og oppgaven er å "utvinne" varme fra tarmene, akkurat som mineralske råvarer utvinnes derfra.
I gjennomsnitt øker temperaturen med dybden med 2,5-3 o C for hver 100 m. Forholdet mellom temperaturforskjellen mellom to punkter som ligger på forskjellige dyp og forskjellen i dybden mellom dem kalles den geotermiske gradienten.
Det resiproke er det geotermiske trinnet, eller dybdeintervallet der temperaturen stiger med 1 o C.
Jo høyere gradienten er, og følgelig jo lavere trinnet er, desto nærmere varmen fra jordens dyp nærmer seg overflaten, og jo mer lovende er dette området for utvikling av geotermisk energi.
I ulike områder, avhengig av den geologiske strukturen og andre regionale og lokale forhold, kan temperaturøkningshastigheten med dybden variere dramatisk. På jordens skala når svingningene i verdiene til geotermiske gradienter og trinn 25 ganger. For eksempel, i staten Oregon (USA) er gradienten 150 o C per 1 km, og i Sør-Afrika - 6 o C per 1 km.
Spørsmålet er, hva er temperaturen på store dyp - 5, 10 km eller mer? Hvis trenden fortsetter, bør temperaturen på 10 km dyp i gjennomsnitt ligge på ca. 250-300 ° C. Dette bekreftes mer eller mindre av direkte observasjoner i ultradype brønner, selv om bildet er mye mer komplisert enn en lineær temperaturøkning .
For eksempel, i Kola superdeep-brønnen boret i det baltiske krystallinske skjoldet, endres temperaturen med en hastighet på 10 o C / 1 km til en dybde på 3 km, og deretter blir den geotermiske gradienten 2-2,5 ganger større. På en dybde på 7 km ble det allerede registrert en temperatur på 120 o C, ved 10 km - 180 o C og ved 12 km - 220 o C.
Et annet eksempel er en brønn lagt i det nordlige Kaspiske hav, hvor det på en dybde på 500 m ble registrert en temperatur på 42 o C, ved 1,5 km - 70 o C, ved 2 km - 80 o C, ved 3 km - 108 o C.
Det antas at den geotermiske gradienten avtar fra en dybde på 20-30 km: på en dybde på 100 km er de estimerte temperaturene omtrent 1300-1500 o C, på en dybde på 400 km - 1600 o C, i jordens kjerne (dybder på mer enn 6000 km) - 4000-5000 o FRA.
På dyp opp til 10-12 km måles temperaturen gjennom borede brønner; der de ikke finnes, bestemmes det av indirekte tegn på samme måte som på større dyp. Slike indirekte tegn kan være arten av passasjen av seismiske bølger eller temperaturen til lavaen som bryter ut.
For geotermisk energiformål er imidlertid data om temperaturer på dyp på mer enn 10 km ennå ikke av praktisk interesse.
Det er mye varme på flere kilometers dyp, men hvordan heve den? Noen ganger løser naturen selv dette problemet for oss ved hjelp av en naturlig kjølevæske - oppvarmet termisk vann som kommer til overflaten eller ligger på en dybde som er tilgjengelig for oss. I noen tilfeller blir vannet i dypet oppvarmet til damptilstand.
Det er ingen streng definisjon av begrepet "termisk farvann". Som regel betyr de varmt grunnvann i flytende tilstand eller i form av damp, inkludert de som kommer til jordens overflate med en temperatur over 20 ° C, det vil si som regel høyere enn lufttemperaturen.
Varmen til grunnvann, damp, damp-vannblandinger er hydrotermisk energi. Følgelig kalles energi basert på bruken hydrotermisk.
Situasjonen er mer komplisert med produksjon av varme direkte fra tørre bergarter - petrotermisk energi, spesielt siden tilstrekkelig høye temperaturer, som regel, begynner fra dybder på flere kilometer.
På Russlands territorium er potensialet for petrotermisk energi hundre ganger høyere enn hydrotermisk energi - henholdsvis 3500 og 35 billioner tonn standard drivstoff. Dette er ganske naturlig - varmen fra jordens dyp er overalt, og termisk vann finnes lokalt. Men på grunn av åpenbare tekniske vanskeligheter, brukes det meste av termalvannet i dag til å generere varme og elektrisitet.
Vann med temperaturer fra 20-30 til 100 o C egner seg til oppvarming, temperaturer fra 150 o C og over - og for å generere elektrisitet ved geotermiske kraftverk.
Generelt er geotermiske ressurser på Russlands territorium, i form av tonn referansedrivstoff eller andre energimåleenheter, omtrent 10 ganger høyere enn reserver av fossilt brensel.
Teoretisk er det bare geotermisk energi som fullt ut kan dekke landets energibehov. I praksis, for øyeblikket, på det meste av landets territorium, er dette ikke mulig av tekniske og økonomiske årsaker.
I verden er bruken av geotermisk energi oftest forbundet med Island – et land som ligger i den nordlige enden av Midt-Atlanterhavsryggen, i en ekstremt aktiv tektonisk og vulkansk sone. Sannsynligvis husker alle det kraftige utbruddet av vulkanen Eyjafjallajökull i 2010.
Det er takket være denne geologiske spesifisiteten at Island har enorme reserver av geotermisk energi, inkludert varme kilder som kommer til jordens overflate og til og med fosser ut i form av geysirer.
På Island er mer enn 60 % av all energi som forbrukes i dag hentet fra jorden. Inkludert på grunn av geotermiske kilder, leveres 90 % av oppvarmingen og 30 % av elektrisitetsproduksjonen. Vi legger til at resten av elektrisiteten i landet produseres av vannkraftverk, det vil si også ved hjelp av en fornybar energikilde, takket være hvilken Island ser ut som en slags global miljøstandard.
«Temmingen» av geotermisk energi på 1900-tallet hjalp Island betydelig økonomisk. Fram til midten av forrige århundre var det et veldig fattig land, nå rangerer det først i verden når det gjelder installert kapasitet og produksjon av geotermisk energi per innbygger, og er på topp ti når det gjelder absolutt installert kapasitet for geotermisk kraft planter. Imidlertid er befolkningen bare 300 tusen mennesker, noe som forenkler oppgaven med å bytte til miljøvennlige energikilder: behovet for det er generelt lite.
I tillegg til Island leveres en høy andel geotermisk energi i den totale balansen av elektrisitetsproduksjon i New Zealand og øystatene i Sørøst-Asia (Filippinene og Indonesia), landene i Mellom-Amerika og Øst-Afrika, hvis territorium også er preget av ved høy seismisk og vulkansk aktivitet. For disse landene, på deres nåværende utviklingsnivå og behov, gir geotermisk energi et betydelig bidrag til sosioøkonomisk utvikling.
(Slutten følger.)
Oratorium som en prototype på journalistikk
Sitater om Napoleon - dslinkov — LiveJournal
Meg hevn Mannen på bulldoseren ødela byen