Gradiente geotermico
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Viene chiamato gradiente geotermico la variazione di temperatura all'incremento della profondità entro la crosta terrestre, questo parametro viene generalmente indicato col valore dell' aumento della temparatura in gradi °C ogni 100 metri di profondità. talvolta viene usato il termine grado geotermico indicante quanti metri di approfondimento sono necessari per avere un incremento di un grado di temperatura.
Si tratta di una unità di misura essenzialmente utilizzata per scopi applicativi, così definita per averla espressa con cifre facilmente utilizzabili anche in calcoli manuali, e minimo numero di cifre decimali significative da considerare. La sua valutazione lungo una distanza di 100 metri permette anche di avere un parametro con la minimizzazione dei possibili errori casuali, strumentali e di lettura nella stima decimale delle temperature. [1]
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[modifica] Descrizione
La temperatura misurata all' interno della Terra, non è costante, ma il suo valore cambia in funzione della profondità in cui e' misurato o stimato e di alcune condizioni geologiche locali e regionali.
[modifica] Gradiente geotermico nella Litosfera
[modifica] Profilo superficiale
Scendendo dalla superficie terrestre fino ad una certa profondità (normalmente variabile fra 5 - 20 metri) la temperatura misurabile varia durante l' anno in funzione della temperatura media metereologica, fino ad una profondita' dove la temperatura registrata rimane costante per tutto l' anno con un valore pari alla temperatura media annuale locale. E' quindi possibile definire una superfice di omotermia che normalmente segue nel sottosuolo il profilo topografico sovrastante, con smussamenti delle asperita' altimetriche e locali variazioni riconducibili a fenomeni geologici circoscritti. Queste variazioni locali possono avere origine diversa, di seguito sono presentatialcuni casi:
- Infiltrazioni di acque fredde dalla superficie, come venne riscontrato durante la perforazione del tunnel del Monte Bianco ove le temperature misurate in galleria risultarono inferiori a quelle previste, causa raffreddamento della roccia per infiltrazioni verso il basso delle acque fredde di fusione del ghiacciao sovrastante. Viceversa il tunnel del San Gottardo non gode di tale raffreddamento, come e' possibile notare tenendo d' occhio il termometro della temperatura esterna sul cruscotto dell' automobile, duranet l' attarversamento del tunnel.
- Presenza di permafrost, il permafrost funge da volano termico raffreddante il suolo. Analisi di gradienti di temperatura in aree con permafrost condotte in Polonia hanno permesso di osservare che l' effetto del permafrost e' osservabile fino a qualche centinaio di metri di profondità. [2]
- Campo geotermico o anomalia geotermica osservabile direttamente sul terreno: in questo caso le linee isotermiche intersecano direttamente la superficie topografica.
[modifica] Profilo profondo
Al di sotto della superficie omeoterma la temperatura terrestre aumenta con un incremento che, mediamente corrisponde a circa 3° C ogni 100 mt di profondità, ma può variare sensibilmente in funzione della posizione in cui ci troviamo.
Il campo normale di variazione del gradiente geotermico solitamente è compreso fra 1.5° C/100m e 5.0° C/100m.
Il valore del gradiente geotermale e' funzione della conduttività termica delle rocce. Rocce molto porose, quindi includenti elevati volumi di acqua sono caratterizzate da bassa conduttività termica.
[modifica] Calcolo del gradiente geotermico
Al di sotto della superficie di omotermia, il gradiente geotermico, puo' essere calcolato, conoscendo (o stimando) le temperature a due profondita' con la seguente formula:
con
- T2 = Temperatura misurata alla profondità D2;
- T1 = Temperatura misurata alla profondità D1 < D2.
[modifica] Voci correlate
[modifica] Bibliografia
- Donal P. Helander, Fundamentals of Formation Evaluation, OGCI, 1983, ISBN 0930972023
[modifica] Note
- ↑ Nella documentazione in cui il gradiente viene indicato con le unità di misura anglosassoni, il gradiente viene espresso come Fahrenheit/(100 piedi) ossia °F/100ft
- ↑ The Suwałki anomaly
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