地温勾配(地下増温率)は約3K/100mだそうですが、どのくらいの深さまで、この一
定の割合で増温していくのでしょうか?

A 回答 (1件)

基本的には「地殻」と考えて良いと思います。



参考URLによれば、人間が掘削できる深さである10,000m程度まで、と言うことになっています。
実測値と言うことですね。

この疑問を持つ以上はご存じかとは思いますが、このまんまの勾配で地球の中心まで行くと、地球の中心の温度はえらいことになります。
3/100 * 6400 * 1000 = 二十万度!?
じっさいは6000度程度だとか。(まだ不確かだそうですが)

温度勾配は深さによって変わってきますが、とりわけ層が変わるときはかなり変化します。
層が変わるというのは、地殻からマントル、マントルから外核などのことです。

なお、私が見た温度・深度グラフでは、上部マントルと下部マントルとではそれほど温度勾配に変化はなかったような記憶があります。不確かですが。

参考URL:http://wwwsoc.nii.ac.jp/grsj/intro/seishitsu.html
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Q海底の地温勾配

地球の真ん中には核があり、それはかなりの高熱なので、地下を掘っていくとその場所の温度がどんどんと高くなります。普通は100mで2度から5度程度、火山地域では100mで5度から8度程度温度が上がっていきます。よって、1000mの深さですと、普通の場所でも40度程度、火山地域なら70度とか80度程度にはなります。

ここで疑問が出てきました。海底はどうなのでしょうか。1000mの深さの海底は普通は却って温度が下がります。これは、冷たい水のほうが比重が大きく下に沈むからでしょう。そして、北極とか南極にはかなりの氷がありますから、そういったところから冷たい水が沈んでくるのだと思います。しかし、海底をたとえば100m掘ったらどうなるのでしょうか。100mも掘れば海水の影響はあまり受けないはずです。そこの温度はやはり40度程度はあるのでしょうか。仮に1000mの深さの海底から500m掘ったとき、1500mの深さと考えると、何度ぐらいになるのでしょうか。

Aベストアンサー

> 地球の核からの距離に応じてこのような温度になっていると思っています。これが間違えかも知れませんので、そうでしたらそう指摘をしてください。
⇒ マクロな見方で、個別のエリア、ポイントのことは決められないです。
マントル上部の位置も場所によって異なります。プレートの収束域、発散域でも温度構造は違います。ホットスポットやホットプルーム、コールドプルーム、メガリスのあるところもあります。プレートの沈み込むところでは通常低温域が深部まで続きますが、水分を含んだ岩石が部分溶融してマグマを生成・火山を出現させることも多いです。その場合、地表に近いところにマグマ溜まりができたすると、上部に温度が高い部分が出来ることもあります。(下部を加熱し風呂の上部が適温になったのに、中部がまだ低温という例のようなことも起きうる)
また火山、温泉や熱水噴出口があるように局部的に高温で大量の熱流量を示す場所が地表、海底にある場所もあります。
要するに、地球の核からの距離を変数にすると、温度が従属変数として決定されるということはないです。
http://gachon.eri.u-tokyo.ac.jp/~hitosi/misc/SubSlab.html
http://www.aob.geophys.tohoku.ac.jp/~hasegawa/198.pdf
 
> ともかく、核からの距離に応じて温度が基本的に決まると仮定すると、海底は深ければ深いほど地温勾配が急になるような気がするのです。
⇒ 「基本的に」だけを言うのであれば、良いのですが、個々の地点で適用できると考えるのは誤りです。
http://www.s-yamaga.jp/nanimono/chikyu/platetectonics-02.htm
http://www.geocities.jp/msakurakoji/900Note/13.htm

> つまり、地熱発電をするのに普通は150度から250度程度の蒸気が必要です。そういった熱源に当たるためには、地上から掘り下げるよりもひょっとしたらある程度の深さの海底を掘り下げたほうが簡単なのかと言う疑問があるのです。 普通の陸上に比べて海底は深ければ深いほど地温勾配が急になると言うことはないのでしょうか。
⇒ 北緯38度の佐渡-蔵王-日本海溝の地下の地温勾配・地殻熱流量の測定値を図示したものがこの下のPDFの3/4にあり、冷たい海洋プレート沈み込みの構造が反映して、蔵王辺りを境界として熱構造が大きく違うと説明しています。
http://www.gsj.jp/data/chishitsunews/04_11_07.pdf
要するに海洋プレートが長期間冷えて潜り込む地点ではその付近の地温は高くはならないということでしょう。海底は深ければ深いほど地温も低く、地温勾配も小さいということもあります。
広い海底、海溝ですから、中には熱水噴出している部分もあるでしょうから、そういう地点を選べば、比較的熱エネルギーを取得しやすいでしょうが、それなら、地上でも同様なことができます。
地上でも、とても簡単に高熱を利用できる場所はあるのです。
http://www.kubota.co.jp/urban/pdf/22/pdf/22_1_7.pdf
http://www.env.go.jp/earth/report/h22-02/06-chpt6.pdf

> 地球の核からの距離に応じてこのような温度になっていると思っています。これが間違えかも知れませんので、そうでしたらそう指摘をしてください。
⇒ マクロな見方で、個別のエリア、ポイントのことは決められないです。
マントル上部の位置も場所によって異なります。プレートの収束域、発散域でも温度構造は違います。ホットスポットやホットプルーム、コールドプルーム、メガリスのあるところもあります。プレートの沈み込むところでは通常低温域が深部まで続きますが、水分を含んだ岩石が部分溶融してマグ...続きを読む

Q高さ20mから地平線に接して見える高さ5kmの雲は何km先か教えてください。

高さ20mから地平線に接して見える高さ5kmの雲は何km先か教えてください。

Aベストアンサー

前にも同じような質問をしていましたね。

計算のしかたを考えて、あとはその方法で計算するだけですよ。

(1)地球の中心Oを頂点とする三角形を考えて、「地球の半径」に相当する辺と、これと地表との交点Aで地表面に接する辺を考え、もう一つの「地球の半径 + 高さ5kmの雲」を点Bとして、「直角三角形OAB」の「辺ABの長さ」を求めればよいのです。

(2)もう一方の「高さ20mから地平線」までの距離も、地上高さ20mの点をCとして、同じように「直角三角形OAC」の「辺ACの長さ」を求めればよいのです。


 地球の半径を6371kmとすれば、(1)は

  AB = √ [ ( 6371 + 5 )^2 - 6371^2 ] ≒ 252 (km)

(2)は、

  AC = √ [ ( 6371 + 0.02 )^2 - ( 6371 )^2 ] ≒ 16.0 (km)

 つまり答は

  252 + 16 = 268 km

 ただし、空気の屈折だとか、そういうややこしいことは考えていません。

Q一恒星日と1太陽日は約4分違うため、太陽以外の恒星は毎日約4分、毎月2

一恒星日と1太陽日は約4分違うため、太陽以外の恒星は毎日約4分、毎月2時間ずつ早く出没する。この結果1か月後の同じ時刻には約30度西に移動して見える。

これを季節によって見える星座が変わる原因として考えてもよろしいでしょうか

また、地球が太陽の周りを公転しているからという原因とどう違うのでしょうか

かいせつよろしくおねがいします

Aベストアンサー

「1恒星日と1太陽日が約4分違うから」
「地球が太陽の周りを公転しているから」
いずれも季節により見える星座が異なる理由となりえます。

そもそも1太陽日(約24時間)と1恒星日(約23時間56分)が異なるのは、地球が公転していることによるものです。

恒星から見ると地球は1恒星日でちょうど1回自転します。一方、太陽から見ると1回自転する間に1日分公転もするので、その分余分に(角度にして約1°)自転しないと太陽に対して同じ向きになりません。それが時間にして約4分に相当するわけです。

したがって、この回答の冒頭の「」内に書いた2つの事象は結局同じ内容を指すことになります。

Q地下水の温度は深さで変わる?

先日、ボーリング業者と温泉の話をしていたら、
「大気は上昇すると温度が低くなるように、地下水は下降するごとに温度が高くなる。
だから、深く掘れば温泉でなくても温かい地下水が出る」
と言っていて、なるほどと思ったのですが…

あとになって考えてみたら、ポンプで汲み上げることで上昇による温度低下があるのでは?という疑問が沸いてきました
真相はどうなのでしょう?

Aベストアンサー

それは地下増温率というものですね。
一般的には、3度/100mで上昇しますから、
地下1000mでは地表より、30度は高い温度になります。
そこに熱源と水があるとして、それを閉塞された管の中で地表まで引っ張ってくると、
おおよそ1度/100mの率で下がります。
閉塞されていない場合、
地下は高温でも、途中で温度の低い水の影響で地表まで上昇してくる温泉温度は低くなったり、
若い堆積岩などを厚く挟んでいたりすると、
地表からいくら掘っても温度は上昇しない、結果的に低い温度の水しか得られません。
また、大量にくみ上げると、地下水位が低下し、水源の枯渇と低い温度の水を引き込むことがあり、これも温度低下を招くことがあります。

Q水温勾配

こんばんは。
水温勾配とはなんですか?
ネットで検索してもでてきませんでした。
どうやって求めるんですか?
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

ふつうは、
ta:Aの水温[℃]
tb:Bの水温[℃]
ab:AB間の距離[m]
とすれば、
水温勾配=(ta-tb)/ab [k/m]


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