地球是个巨大的实心球体,半径大约为6370千米。地球的内部构造分成3层:最外层叫地壳,厚度10~15千米;地壳下面的一层叫地幔,物质具有固态的特征,约有2900千米厚;地球最里头部分叫地核,地核半径为3500千米左右,主要成分是铁镍一类的金属。
越往地球内部,温度越高。比方说,离地面25~50千米深处的温度是200℃~1000℃,100千米深处的温度是1500℃。压力的变化更加惊人,32千米深处的压力为9×108帕,980千米深处的压力为3.8×1011帕,地核中心的压力则达到大约3.6×1012帕。
可以想象,高温高压的地球内部蕴藏着多么惊人的能量,而地震、火山、温泉等自然现象,就是地球内部能量的释放形式。
1960年5月22日,智利发生一次8.5级的大地震,地面到处出现大裂缝,13万平方千米的土地沉陷了2米,海里涌起八九米高的巨浪,有几千万立方米的泥石流滚进湖里。这次地震释放出来的能量,相当于爆炸10万颗普通原子弹。
1883年,印度尼西亚异他海峡的克拉卡托火山爆发,使海岛的2/3遭到毁灭,20立方千米的岩石被抛向空中,火山灰上升到27千米高处,散落在77万平方千米的范围内,爆炸声在几千千米以外都能听见。
太平洋沿岸阿拉斯加的卡特迈火山区有一个“万烟谷”,方圆24平方千米,分布着几万个喷孔,每秒钟喷出97℃~645℃的热水和热蒸汽2.3万立方米,1年内从地球内部带出的热量相当于燃烧约600万吨标准煤。(www.xing528.com)
历史上,人们早就在采矿和钻探的实践过程中发现,往往地下越深,岩石的温度越高。平均来说,大约每深入100米,温度要升高3℃。
地下的温度为什么这样高?地球经过漫长岁月的变迁,内部怎么还能保持这么多的热量呢?科学家们的说法并不完全相同。其中最具代表性的说法是:放射性元素会不断地放出射线,放出能量,并在这个过程中衰变成为别的元素。地球内部有很多这样的放射性元素,估计它们每年至少可以产生209.34亿亿焦的热量,由于处在封闭、隔绝的环境里,热量散发不出去,日积月累,就使地球内部成了一个硕大无比的“热库”。
人们把地球内部的热能叫做地热能。
地球这个庞大无比的“大热库”,一方面在不断地产生热量;另一方面又在不断地往外表向大气空间散发热量,大约相当于燃烧380亿吨标准煤或者1000亿桶石油!
地热能是一种可以再生的能源,对它的利用又不会带来环境污染的问题,因此,近年来已引起世界各国的注意。从某种意义上说,它就像当初人们发现地下的煤炭、石油一样,可以被看作是人类发现的一种极重要的能源。
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