Wärmefluß 1

Wärmefluß = (Wärmestromdichte) Wärme, die eine Oberfläche in einer bestimmten Zeit durchströmt: Wärme / Fläche / Zeit [J/m2/s, W/m2] aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. 2

Wärmequellen (1) Sonneneinstrahlung Geht komplett wieder verloren! 3 aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. 3

Wärmequellen (2) Restwärme Radioaktiver Zerfall 4 aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. 4

Wärmequellen (3) Radioaktiver Zerfall 5 aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. 5

Wärmequellen (4) Andere Referenz mit anderen Werten (→ auch Lehrbücher sollten kritisch hinterfragt werden): Radioaktiver Zerfall: Kruste 9 x 1012 W 20% Mantel 21 x 1012 W 50% Kern 2 x 1012 W 5% Restwärme: Erde 10 x 1012 W 25% Gesamt 42 x 1012 W 100% aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. aus: Davidson, Reed & Davis (1997): Exploring Earth. 6

Wärmetransfer (1) Konduktion (Wärmeleitung) Übertragung kinetischer Energie zwischen benachbarten Atomen oder Molekülen Wärmetransport ohne Stofftransport 7

Wärmetransfer (2) Konvektion (Wärmeströmung) heißes Material  geringe Dichte  Aufstieg  Abkühlung  größere Dichte  Absinken Erwärmung aus: Powell, C. S.: Trends in der Geophysik. - Spektrum der Wissenschaft, 1991. Wärme- und Stofftransport in Konvektionszelle 8

Wärmetransfer (3) Advektion Wärme- und Stofftransport in eine Richtung aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. Wärme- und Stofftransport in eine Richtung 9

Wärmetransfer (4) Wärmestrahlung Elektromagnetische Wellen Beeinflußt ausschließlich Atmosphäre und Hydrosphäre 10

Wärmeverteilung in der Erde Restwärme radioaktiver Zerfall aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. Konduktion Konvektion 11 Grundlagen der Geodynamik und Tektonik (Übungen), 14.04.09, Blanka Sperner

q = k (T/z) Wärmeflußgleichung q: Wärmefluß k: thermische Konduktivität (Wärmeleitfähigkeit) T/z: geothermischer Gradient q = k (T/z) T/z = konstant k = konstant aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. 12 Grundlagen der Geodynamik und Tektonik (Übungen), 14.04.09, Blanka Sperner

Ermittlung von T/z aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. Der geothermische Gradient ergibt sich aus Temperaturmessungen in unterschiedlichen Tiefen 13 Grundlagen der Geodynamik und Tektonik (Übungen), 14.04.09, Blanka Sperner