[dì wēn]  

地温

编辑 锁定 讨论
同义词 地热(能量资源)一般指地温
地温(ground temprature)是指地表面和以下不同深度处土壤温度1分赛车个位必中技巧的统称。单位为摄氏度(℃)。地温为掌握下曲和入窑的温度,参考酿酒车间通风干燥处接触地面设置的温度计的温度。地温是气象观测项目之一,更是十分有用的气候资源。
中文名
地温
外文名
ground temprature
又    称
地热
类    型
气象观测项目之一
所属学科
地理学、地质学
单    位
摄氏度(℃)

地温简介

编辑
地温示意图 地温示意图
地温是大气与地表结合部的温度状况。
1分赛车个位必中技巧地面表层土壤的温度称为地面温度,地面以下土壤中的温度称为地中温度。地温要用特制的地温计来测量。 [1] 
为了便于读数和准确测量某一深度土壤温度,地中温度通常采用特制的曲管地温表来测量。曲管地温表感应球部与表身成135度角连接,安装时,只要将表身与地面成45度倾斜角埋入土壤中即可。气象站一般观测地面以及地面以下5厘米,10厘米,15厘米,20厘米,40厘米,80厘米,160厘米和320厘米深度的地温,以及地面每天的最高、最低温度。
1分赛车个位必中技巧白天,阳光普照,大地接收热量后地面的温度逐渐升高。到太阳落山以后,近地面的气温渐渐降低,地表的温度也随之开始下降。日出日落,地温表现出明显的日变化。随着四季变化,也存在明显的年际变化,这些变化一般随深度增加而减小。地温最高、最低值的出现时间,随深度增加而延迟。地温的高低对近地面气温和植物的种子发芽及其生长发育,微生物的繁殖及其活动,有很大影响。地温资料对农、林、牧业的区域规划有重大意义。除此,高原冻土带修建铁路,地下矿产和地热资源开采等都需要参考多年的地温资料。

地温地温图

编辑

地温地温剖面图

在地质剖面图的基础上,增加等温线,等温线按照剖面上或邻近剖面的钻孔实测温度资料来勾画。

地温等温线平面图

1分赛车个位必中技巧虽然我们说某个矿区其地温主要与深度相关,地温梯度大致相同。但实际上,地下岩体的温度受到了其它许多因素的控制,地下热场决定了温度场,地下的等温面是十分复杂的。地下某个点的温度不仅与地热背景有关,也与载体岩性有关,与热的传导(构造)有关,与载体岩性的放射性物质种类及放射强弱有关,与地下水的运动有关,等等因素。这些都会使得同标高位置具有不同的温度,地下的等温面全然不是一个简单的平面,而是一个近似平面的复杂曲面。为了正确地表达这种等温面的状况,就必须绘制各种等温线平面图。1分赛车个位必中技巧等温线平面图实质上就是等温面与空间平面的交线,是将复杂的等温面简化为二维的等温线。 [2] 
各类等温线平面图主要包括:
某标高的地下等温线平面图:是一个标高平面与一系列等温面的交线在水平面上的投影。具体的做法:以水平切面图为底图,从一系列的地温剖面图上取得该高程面与各个等温线的交点,将这些交点转到水平切面图上,连结等温点成等温线。
某矿层的等温线平面图:是某矿层底板或顶板与一系列等温面的交线在水平面上的投影。具体做法:以矿底板或顶板等高线图为底图,从一系列的地温剖面图上取得该矿层底板或顶板与各个等温线的交点,将这些交点转到底图,连结等温点成等温线。
由此可知,想做成地温剖面图或等温线平面图,需要足够的地温点资料,即需要在图件范围内大量测量许多钻孔的地温数据

地温与地温相关的知识

编辑
(1)地温梯度:在增温带内,每百米地温的增量。
(2)正常地温梯度:梯度小于或等于30C/hm
(3)异常地温梯度:地温梯度超过30C/hm
(4)地温高温区:地温超过400C的区域。(地温31—37度为一级热害区,超过37度为二级)

地温开发利用

编辑
地能热泵 地能热泵
浅层地温能是指在地球浅表层数百米内的土壤砂石和地下水中所蕴藏的低温热能,广泛存在于浅表地层的恒温带中,受四季气候的影响较小,土壤温度相对恒定。与深层地热相比,浅层地温能分布广泛,储量巨大,再生迅速,开发利用投资少且价值大,符合循环经济发展需求。
中国近百米内的土壤每年可采集的低温能量是中国发电装机容量4亿千瓦的3750倍,而百米内地下水每年可采集的低温能量也有2亿千瓦。就北京市而言,按6900平方公里计算,每年可开采浅层地温能的资源量相当于1.4亿吨标准煤,为2003年北京供暖能源消耗的1100万吨标准煤的1.2倍。
地温的利用主要是采用地能热泵技术将水或土壤中的低温热能提取出来加以利用。地能热泵技术就是利用浅层地表温度气温之间存在的温差,通过提取和释放地层中的能量,实现冬季供暖和夏季制冷。地能热泵技术包括水源热泵技术和地源热泵技术,若地质条件较好,浅层地下水丰富且易回灌时通常采用水源热泵;若地质条件不好时可采用地源热泵
水源热泵技术通过抽取与地层相同温度的地水,并通过机组与抽取的地下水进行换热后,在夏季将建筑物中的热量转移到水源中,实现制冷;而在冬季,则从水源中提取能量,并通过热泵技术把提取出的能量送到建筑物中,实现供暖,根据系统负荷量及需水量的大小、地层的出水能力和回灌能力来设计抽水井和回灌井的数量,实际上,水源水经过热泵机组后,只是交换了热量,水质几乎没有发生变化,经回灌至地层或重新排入地表水体后,不会造成对于原有水源的污染。因此,采用水源热泵技术利用地下水以及地表水源的过程中,不会引起区域性的地下水以及地表水污染
地源热泵技术以土壤作为热源和热汇,通过埋于地下的注满循环液的换热器与土壤进行冷热交换,并根据系统负荷量的大小,地层的导热能力来设计换热孔形式、数量和深度,与水源热泵技术不同,地源热泵系统不再需要提取和回灌地下水,它利用少量的电能,通过埋设在土壤中密闭的PE换热管中的循环液与地层土壤之间进行热量交换,冬季吸热、夏季散热,这就使得水文地质条较差的地区也能对浅层地温能资源加以利用。
使用地能热泵技术开采利用浅层地温能其节能效果十分明显,仅供暖就可节约能源30%-50%。运行费用也较低,63%的项目低于燃煤集中供热的采暖价格,全部被调查项目均低于燃油、燃气和电锅炉供暖价格,而且能就地职能,免于传送,没有废渣,不向大气排放燃烧废物,表明其可实用性强,应用前景广阔。截至2005年底,北京市浅层地温能利用面积约达800万平方米,采用浅层地温能技术的供暖建筑面积每年以15%~20%的速度增长。
浅层地温能资源与环境保护:
1、零污染排放,直接改善适用区域的大气质量
浅层地温能清洁环保。浅层地温能作为一种清洁可再生能源。通过采集浅层低温地温能并略加提升后,不但可以满足供暖(冷)的需求,同时还可以实现供暖(冷)区域的零污染排放,直接改善适用区域的大气质量。
2、几乎不受环境气候变化的影响,再生迅速
浅层地温能分布广泛。浅层地温能广泛存在于地球浅表层( < 200 米 )巨大的恒温带中,土壤温度相对恒定,几乎不受环境气候变化的影响,再生迅速,可循环使用。
3、免于运输、传送,没有废渣
使用浅层地温能在经济上比较划算。一平方米建筑投资约为250元至380元,比同样满足供暖、制冷和生活热水条件的燃气和空调系统等降低20%至30% ,其运行费用明显低于其他清洁能源,且就地取能,免于运输、传送,没有废渣,因此其可用性强。

地温地温异常带

编辑
地温异常带 地温异常带
自然界的气温变化取决于太阳的光热,随着地球的公转,当它和太阳距离缩短时,太阳辐射给地球的热能就会增加,使地球变热、变暖。反过来,地球就变凉、变冷。这样就形成了春夏秋冬。而有些奇异的土地却打破了这一自然规律,出现了神奇的现象——冬暖夏凉,这样的地带便叫做地温异常带
辽宁省东部山区桓仁县境内便处于地温异常带。 [3]  这条“地温异常带”一头开始于浑江左岸满族镇政府驻地南1.5千米处的船营沟里,另一端结束于浑江右岸宽甸县境内的牛蹄山麓。整个“地温异常带”长约15千米,面积约10.6万平方米。夏天到来时,“地温异常带”的地下温度开始逐渐下降。在气温高达30℃的盛夏,这里地下一米深处,温度竟为零下12℃,达到了滴水成冰的程度。
入秋后,这里的气温开始逐渐上升。在隆冬降临、朔风凛冽的时候,“地温异常带”却是热气腾腾。人们在任家山后的山冈可以看到,虽然大地已经封冻,但是种在这里的角瓜却依然是蔓叶壮肥,周围的小草也还是绿色的。任家在这个地方平整了一块地,在上面盖上塑料棚,在棚里种上大葱、大蒜,蒜苗已割了两茬,大葱长得翠绿。经过测定,发现在这个棚里的气温可保持17℃,地温保持15℃。在这小冈上整个冬春始终存不住雪。
中国还有一个具有这种特性的地方,是在河南林县石板岩乡西北部的太行山半腰一个海拔1500米叫“冰冰背”的地方。在这里,阳春三月开始结冰,冰期长达5个月;寒冬腊月,却又热浪滚滚,从乱石下溢出的泉水温暖宜人,小溪两岸奇花异草,鲜艳嫩绿。
参考资料
  • 1.    孙绪金.工程与水文环境地质学:科学出版社,2001-10
  • 2.    杨树锋.地球科学概论:浙江大学出版社,2001-09-01
  • 3.    任战利.中国北方沉积盆地构造热演化史研究:石油工业出版社,1999-10