ما هو تدرّج الحرارة الأرضية؟
936724#0
تدرّج الحرارة الأرضية في الجيولوجيا هو معدل زيادة درجة الحرارة مع زيادة العمق نحو مركز الأرض، وهذا يتضمن انتقال الحرارة من داخل الأرض الساخن إلى سطح الأرض البارد. ويبلغ معدل زيادة درجة الحرارة بزيادة العمق في باطن الأرض بين 25 - 30 درجة مئوية لكل كيلومتر عمق وذلك بعيدا عن حدود الصفائح التكتونية. تلك هي طبيعة الأرض في معظم أنحاء العالم.
تدرج الحرارة الأرضية
936724#6
ترتفع درجة الحرارة مع زيادة العمق في باطن الأرض. وتشير المعلومات عن وجود طبقات أرضية شبه سائلة تصل درجة حرارتها بين 650 و1200 درجة مئوية على أعماق تصل إلى 80 أو 100 كيلومتر من غلاف الأرض Mantle. وتصل درجة الحرار في مركز الأرض على عمق نحو 600 كيلومتر نحو 5650 ± 600 كلفن. ويبلغ مقدار الحرارة الموجودة في الأرض نحو 1 10 جول.
تدرج الحرارة الأرضية
936724#5
ونظرا لكون معظم حرارة الأرض ينشأ من النشاط الإشعاعي يعتقد العلماء أنه في بداية تاريخ الأرض وقبل تحلل النظائر المشعة ذات عمر نصف قصير أن حرارة الأرض كانت أعلى بكثير عن الآن. وقبل نحو 3 مليارات من السنين تدل الحسابات ان معدل توليد الحرارة الداخلية للأرض ضعف معدله الآن. كان ذلك المعدل المرتفع للتولد الحرارة الباطنية والمعتقد أنه كان يبلغ ضعف معدله الآن. 
ويعتقد ان ذلك المعدل المرتفع في الماضي السحيق هو سبب زيادة الحمل الحراري في الغلاف الأرضي وتحرك الصفائح التكتونية بحيث تسمح بتكون صخور نارية مثل كوماتيتيس، تلك الصخور التي لا تتكون في الوقت الحالي.
تدرج الحرارة الأرضية
936724#2
وتأتي الحرارة الأرضية من مصدرين حراريين، أحدهما هو نتيجة لتقلص الكرة الأرضية تحت فعل الجاذبية عند نشأتها من الغبار الكوني، وهذه الحرارة تشكل نحو 20 % من الحرارة الأرضية المركزية، مضافا إليها الحرارة الناشئة عن النشاط الإشعاعي للعناصر المشعة الموجودة في باطن الأرض، وتشكل حرارتها 80 % من الحرارة الأرضية الكلية.
تدرج الحرارة الأرضية
1505559#0
"'التدرج الحراري" هي كمية فيزيائية تصف اتجاه ونسبة تغير الحرارة في جميع اتجاهات منطقة ما. التدرج الحراري هو وحدة بعدية ، أي متعلق بالوحدة لذلك تعبر عن التدرج الحراراي بواحدة درجة/وحدة الطول (بنظام الوحدات الدولي كلفن/متر).
تدرج حراري
936724#1
وعندما نتحدث عن تدرّج الحرارة الأرضية فيجب أن لا ننسى أن تلك الخاصية ليست تخص الأرض وحدها، بل هي من خصائص الكواكب أيضا، ويتصف كل كوكب بمدرجه الحراري الباطني الخاص به.
تدرج الحرارة الأرضية
1699616#0
علم الأرصاد هو دراسة علمية متعددة الاختصاصات لـ الغلاف الجوي. حيث يراقب التغيرات في درجة الحرارة والضغط الجوي والرطوبة واتجاه الرياح. وعادة، ما تُعتبر درجة الحرارة والضغط وقياسات الرياح والرطوبة المتغيرات التي يتم قياسها بواسطة الثرمومتر والبارومتر والمرياح والمرطاب، على التوالي. وهناك العديد من الطرق لجمع البيانات حيث يُعد الرادار والليدار والسواتل بعضًا منها.
ويحدث التنبؤ الجوي عن طريق جمع البيانات الكمية حول الوضع الحالي للغلاف الجوي. وأهم ما يكون عن هذا التنبؤ هو أنه يشمل خصائص بُعدية عالية. وللتغلب على هذه المشكلة، من الضروري أولاً تحليل وتبسيط البيانات قبل استكمال التحليلات الأخرى. حيث تتناسب بعض تقنيات التنقيب في البيانات مع هذا السياق.
التنقيب في البيانات في علم الأرصاد
1241653#0
ترموديناميكا الغلاف الجوي في الفيزياء وعلم أرصاد جوية (بالإنجليزية: Atmospheric thermodynamics ) هو دراسة تأثير الحرارة في عمليات الطقس وتغيرات نظام جو الأرض ، وذلك بتطبيق القوانين الأساسية للترموديناميكا الكلاسيكية. وتتعلق ترموديناميكا الغلاف الجوي للأرض بدراسة خواص الهواء المحمل بالرطوبة ، وتكوّن السحب ، و الحمل الحراري الجوي ، تتطابق طبقات لجو ،والاستقرار الرأسي للغلاف الجوي . ويشكل الترموديناميكا الغلاف الجوي للأرض أساسيات نشأة السحب والحمل الحراري باستخدام نماذج حسابية ، من ضمنها "الحمل المتوازن لنماذج المناخ " .
ديناميكا حرارية جوية
8340#23
تختلف الحرارة حسب تدرّج الحرارة الأرضية، وهناك عدّة مصادر للحرارة تحت سطح الأرض، منها التحلل الإشعاعي لمواد القشرة الأرضية مثل البوتاسيوم-40 والثوريوم-232 واليورانيوم-235؛ كما تلعب الصهارة الأرضية دوراً في تسخين بعض المناطق في جوف الأرض. تكون قيم الضغط في باطن الأرض مرتفعة، وعادةً ما يتشكّل النفط في أعماق تحت سطح الأرض تصل ما بين 2 إلى 4 كم.
نفط
464156#14
تستخدم المضخة الحرارية الأرضية المبادل الحراري الأرضي السطحي كمصدر حراري أو مصرف حراري والماء كوسيط لنقل الحرارة. هذا من الممكن حدوثه لأن تحت سطح الأرض تكون درجة الحرارة ثابتة تقريبا طوال العام وتكون الأرض قادرة على امتصاص أو إعطاء كميات كبيرة من الحرارة. تعمل المضخة الحرارية الأرضية بنفس عمل المضخة الحرارية ذو المصدر المائي ولكن تتبادل الحرارة مع الأرض من خلال الماء التي تضخ خلال الأنابيب في الأرض. المضخات الحرارية الأرضية ليست كالهوائية حيث أنها أبسط وأسهل في الاستخدام كونها لا تحتاج إلى مروحة أو نظام إزالة السقيع. على الرغم من ان المبادل الحراري الأرضي تحتاج إلى تكلفة ابتدائية عالية ولكن تكلفة التشغيل السنوية تكون منخفضة لأنها تعمل بكفاءة عالية وتبدأ عملها بدرجة حرارة عالية نسبيا عن الهواء في فصل الشتاء.
مضخة حرارية