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!
aus: Lillie, R. J. (1999):
Whole Earth Geophysics.
3
Wärmequellen (2)
Restwärme
Radioaktiver Zerfall
aus: Lillie, R. J. (1999):
Whole Earth Geophysics.
4
Wärmequellen (3)
Radioaktiver Zerfall
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%
2 x 1012 W
5%
Erde
10 x 1012 W
25%
Gesamt
42 x 1012 W 100%
Kern
Restwärme:
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
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
Konduktion
radioaktiver Zerfall
Konvektion
Grundlagen der Geodynamik und Tektonik (Übungen), 14.04.09, Blanka Sperner
aus: Lillie, R. J. (1999):
Whole Earth Geophysics.
11
Wärmeflußgleichung
q: Wärmefluß
q = k (T/z)
k: thermische Konduktivität
(Wärmeleitfähigkeit)
T/z: geothermischer Gradient
k = konstant
T/z = konstant
aus: Lillie, R. J. (1999):
Whole Earth Geophysics.
Grundlagen der Geodynamik und Tektonik (Übungen), 14.04.09, Blanka Sperner
12
Ermittlung von T/z
aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics.
Der geothermische Gradient ergibt sich aus
Temperaturmessungen in unterschiedlichen Tiefen
Grundlagen der Geodynamik und Tektonik (Übungen), 14.04.09, Blanka Sperner
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Radioaktiver Zerfall