Тектонска активност на Земята е напълно определена само чрез разработване на нейната мантия на електрически процеси. Ефектът на слънчевата радиация на тектонска активност или разпадане на радиоактивните елементи в континентален кора, може да се пренебрегне, тъй като топлината, генерирана в топлинното излъчване преминава в земята и разсейва в пространството. Следователно, енергията, управлението на своя баланс след образуване тектонична активност на Земята се определя от простото уравнение: загуба на топлина дълбоко Земята равен на общия процент поколение в гравитационното мантия, радиогенен, приливите и отливите минус темпа на изменение на топлинна марж на Земята , В случай на топлинно равновесие на топлинна резерва за Земята остава постоянна и степента на промяна е равна на нула; Земята на отопление топлината си резерв се увеличава, както и по време на охлаждане, а напротив, намалява. В този случай е възможно да се изрази на енергийния баланс на Земята от проста връзка в неразделна форма
Формула 18. енергийния баланс на Земята
където W0 - първоначална топлинна резерв на Земята.
модерен смисъл дълбоко топлина поток лесно установено чрез изваждане на общата топлина на Земята (4,3 х 20 октомври ерг / сек) скорост радиогенен генерирането на енергия в континентален кора (0,91 х 20 октомври ерг / сек). Следователно, модерни геотермална топлинни загуби равни на Q = 3,39 х 20 октомври ерг / сек. Те се състоят от общото производство на тежестта на мантията, радиогенен и приливна енергия E и възможни добавки в резултат на топлина резерв на Земята промени W, т.е. се случва в момента допълнително отопление или, обратно, охлаждане вътрешността на Земята. Възможна поправка за промяна на топлина резерв на Земята е малка, а в първо приближение, можем да сложим го равна на нула. Въпреки това, предвид стойностите, дадени по-горе гравитационно, радиогенен и приливна енергия освободен в мантията на момента (Е = 16,85 х 10 37 ± 3,11 х 10 37 10 + 2,24 х 37 = 22,2 х 10 37 ерг ), както и общата дълбочина топлинния поток E = 3,39 × 20 октомври ГЕР / сек, става възможно да се определи, че корекцията на текущата отклонение е равно на резерва за топлина на Земята E = -0,27 х 20 октомври ерг / сек. Това означава, че след прегряване на АРХАЙ горната мантия, за това, което е казано по-горе, на земята все още е слабо държи на хладно. Като се има предвид това, което сега може да се определи общата енергия и генерирането в дълбоките дълбини - тя достига E = 3,12 × 20 октомври ерг / сек.
От трите основни енергийни процеси обсъдени по-горе, две (разпад на радиоактивни елементи и приливни взаимодействия с Луната) позволи Приетият модел директно да се определи техния принос към земната енергия и за общата енергия и скоростта на неговото поколение в цялата история на развитието на Земята ( фиг. 53). скорост Modern стойност поколение в мантия радиогенен и приливна енергия, съответно 0,34 х 20 октомври и 20 октомври 0,02 х ерг / сек. След това, от състоянието на енергийния баланс ние откриваме, че гравитационното диференциация на производството на енергия на Земята по отношение на топлина приблизително 2,76 × 20 октомври ерг / сек.
Фигура 53. Скоростта на освобождаване на енергия в света:
1 - гравитационната; 2 - радиогенен; 3 - приливна; 4 - общата енергия E (преди 2.6 Ga връх енергия скорост на освобождаване по време съответства на образуването на ядрото на земята).
В допълнение към условията на диференциално енергиен баланс на Земята може да бъде формулиран и интегрирана форма: общите топлинни загуби са равни на общата енергия на Земята във вътрешността генерира по-малко топлина резерв общо нарастване на земята от момента на образуването му (18). Изчислете освобождаването на енергия на земята в съответствие с приетите модели от нейното поколение лесно. Както разпределението на плътността и температурата в млада земя (вж. Таблица. 4) може да се определи първоначалната топлина резерв първична земята. Беше установено, че е 7,12 × 10 37 ерг. Като се има предвид сега генерирането на радиогенен, приливите и отливите в Katarchean, да управлявате и да се изчисли резерва за топлина на Земята и на търна Katarchean АРХАЙ - 9,29 × 10 37 ерг. Чрез разпределението на плътността в света в края АРХАЙ (вж. Фиг. 41), включително ендогенната общата енергия, отделена от АРХАЙ също може да се определи, че на търна АРХАЙ и топлина резерв Протерозойския Земята нарасна до 16,74 × 10 37 ерг. Heat резерв съвременен Земята, в съответствие с данните, дадени в таблица. 2, се оказа малко по-малък - 15,9 × 10 37 ERG както на Земята, както е споменато по-горе, все още продължава да се охлади, след архайски мантия прегряване, свързани с катастрофално събитие формиране земната кора.
Формула 18. енергийния баланс на Земята
Таблица 4. Разпределение на плътност, температура, налягане и земно ускорение в млада земя
При изчисляване разпределението на плътността, ускоряване на тежестта и стойността на налягането използва Земята тегло М = 5977 х г 27 октомври, където е установено, че безразмерна инерционен момент J сферична земята да бъде 0.374.
Плътност, г / см 3
Фигура 41. разпределение на плътността на земята;
1 - в първичния свят; 2 - късно архайски непосредствено преди образуване на ядрото на земята; 3 - след образуването на ядра в края АРХАЙ; 4 - в съвременния свят.
В първо приближение, можем да предположим, че в процеса на затопляне на земята и Katarchean архайски увеличи своя топлинен резерв е пропорционална на количеството на генерираните енергия в интериора на Земята, и в края на охлаждане след АРХАЙ - експоненциално охлаждане отопляем тяло. В този случай топлинните загуби на Земята са лесно получена чрез изваждане на общото нарастване на общата енергия от стойностите на топлинните резерви, освободени в недрата на земята, за да даден момент от време. Резултатите от това изчисление са показани на Фиг. 54 и Фиг. 55 показва криви на диференциалната форма на енергийния баланс на Земята.
Фигура 54. Интегрална форма на енергийния баланс на Земята:
1 - общата енергия, освободена в света (с изключение на приливна енергия, разсейвана в моретата и океаните на Земята); 2 - общата енергия, освободена в земната мантия E; 3 - топлоснабдяването Земята W; 4 - общата топлина загубата на Земята; 5 - топлина загуби мантия Р. Разликата между кривите 1 и 2 и 4 и 5 определя стойността на радиогенен енергия освободен в континентален кора.
Фигура 55. диференциална форма на енергийния баланс на Земята:
1 - общо в размер на освобождаването на ендогенен енергия в земната мантия E m; 2 - общата стойност на дълбочина (кожух) топлинен поток Q m; 3 - степента на промяна на топлинна марж земята W ; (Ендогенен връх обща скорост на освобождаване на енергия по време преди 2.6 Ga съответства на образуването на ядрото на земята).
Както може да се види от горните графики ясно доминиран ранните етапи на съществуване на Земята в своята енергия отливите, и тъй като АРХАЙ - само тежестта. Радиогенен същото поглъщане на енергия особено в мантията, противно на общоприетото схващане, почти никога не се определя от енергиен режим на еволюцията на Земята. Това е един много важен извод от теоретичната геология, и сега той не се счита вече. общото производство на енергия в Katarchean приблизително равен на 3,2 × 10 37 ERG Земята загубата на топлина в същото време са относително ниски - около 1,03 × 10 37 ERG, докато топлина резерв на хадей Земята се увеличи до 2,17 × 10 37 ERG ( до 7,12 × 10 37 ERG при формирането на земята, за да 9,29 × 10 37 ERG, преди около 4,0 милиарда години).
В повечето АРХАЙ ера тектонична активност в своята мантия заделени около 14,15 × 10 37 ERG топлинна енергия. Тъй като тази енергия е малко по-голяма част 7,45 × 10 37 ERG остави за допълнително затопляне на Земята, и 6,7 × 10 37 ERG излъчва в космоса. До края на топлина резерв АРХАЙ Земята нарасна до 16,74 × 10 37 ерг. най-енергоемките процеси, разработени в края на АРХАЙ, когато екваториалния пояс на пръстен тектонична активност на Земята е разширена до умерени и дори високи географски ширини. Генериране на ендогенната енергия с най-висока скорост постижима 88,85 × 20 октомври ерг / сек и почти надвишава 28,5 пъти сегашното ниво на производството на електрическа енергия, но е станала около 2.6 Ga преди, когато приключи формирането на земната кора. Трябва да се отбележи тук, че вълната от лунната приливна енергия в началото на АРХАЙ предимно разпръснати в плитки морски басейни Рано АРХАЙ и затова има малък ефект върху ендогенната освобождаване на енергия. Геотермалната топлинна радиация в края на земята АРХАЙ около 2.7 Ga преди достигна 48,33 × 10 февруари ГЕР / сек, което е повече от 14 пъти общата дълбочина на топлинна поток идва на повърхността мантията на модерна: 3,39 × 20 октомври ERG / сек.
ендогенната енергийни процеси протерозойските и Фанерозой вече са много по-спокойна. Така че, за цялото това време, като се започне с 2.6 × 10 преди 9 години до наши дни, в недрата на Земята (с изключение на радиогенен енергията, генерирана в континенталната кора), разпределени около 4,85 × 10 37 ERG топлината от основните източници на бездната енергия и около 0,84 х 10 37 ерг poslearheyskogo поради допълнително охлаждане на земята, и само 5,69 х 10 37 ерг. Всичко това енергия е загубен от земята топлинното излъчване, което в началото на началото протерозойски достига 10,33 х 20 октомври ерг / и, т.е. повече от три пъти по-високи от сегашното ниво (3,39 х 20 октомври ерг / сек).
информация:
Свързани статии