ভূতাপীয় নতিমাত্রা

ভূতাপীয় নতিমাত্রা হল পৃথিবীর অভ্যন্তরে গভীরতা বৃদ্ধির নিরিখে তাপমাত্রা বৃদ্ধির হার। পৃথিবীর প্রায় সব অংশে, ভূত্বকীয় পাতের সীমানা থেকে যত দূরে যাওয়া যায়, প্রায় ২৫–৩০ °সে/কিমি (৭২–৮৭ °ফা/মাইল) করে তাপমাত্রা পরিবর্তিত হয়।[১] সঠিকভাবে বলতে গেলে, ভূ - তাপীয় শব্দটি পৃথিবীর ক্ষেত্রে ব্যবহার হলেও ধারণাটি অন্যান্য গ্রহের ক্ষেত্রেও প্রয়োগ করা যেতে পারে।

পৃথিবীর অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রার পরিকল্পিত দৃশ্য (আনুমানিক)।

পৃথিবীর অভ্যন্তরীণ তাপ এসেছে, মহাকাশে বিবৃদ্ধির ফলে অবশিষ্ট তাপ সমন্বয় থেকে, তেজস্ক্রিয়তার মাধ্যমে উৎপাদিত তাপ থেকে, পৃথিবী-মজ্জা গঠনের লীন তাপ থেকে, এবং সম্ভবত অন্যান্য আরো উৎস থেকে। পৃথিবীতে প্রধান তাপ উৎপাদনকারী সমস্থানিকগুলি (আইসোটোপ) হ'ল পটাশিয়াম-৪০, ইউরেনিয়াম-২৩৮, ইউরেনিয়াম-২৩৫ এবং থোরিয়াম-২৩২[২] গ্রহের কেন্দ্রস্থলে, তাপমাত্রা ৭,০০০ কেলভিন পর্যন্ত হতে পারে এবং চাপ পৌঁছতে পারে ৩৬০ গিগা পাস্কাল (৩.৬ মিলিয়ন অ্যাটমস্ফিয়ার একক)।[৩] উত্তাপের বেশিরভাগ অংশ যেহেতু তেজস্ক্রিয় বিকিরণ থেকে আসে, বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে পৃথিবীর ইতিহাসের প্রথম দিকে, ৩০০ কোটি বছর আগে, যখন কম অর্ধায়ু-যুক্ত সমস্থানিকগুলি হ্রাসপ্রাপ্ত হয়নি, পৃথিবীতে অনেক বেশি তাপ ছিল। তাপের পরিমান বর্তমান সময়ের তুলনায় প্রায় দ্বিগুণ ছিল।[৪] পৃথিবীর মধ্যে বৃহত্তর ভূতাপীয় নতিমাত্রার ফলস্বরূপ, ম্যান্টেল অংশের পরিচলন এবং ভূত্বকীয় পাত সংস্থানের হার বেশি থাকায়, কোমাটাইটের এর মতো আগ্নেয় শিলা উৎপাদিত হয়েছিল যা এখন আর তৈরি হয় না।[৫]

বায়ুমণ্ডলীয় তাপমাত্রা দ্বারা ভূতাপীয় নতিমাত্রা প্রভাবিত হয়। পৃথিবীর উপরের স্তরটি স্থানীয় আবহাওয়া দ্বারা উৎপাদিত তাপমাত্রায় থাকে, গভীরের তাপমাত্রা থেকে প্রায় বার্ষিক গড় মধ্যক তাপমাত্রায় (এমএটিটি) কমেছে[৬][৭][৮] (সেই গভীরতা যেটি ভূ-উৎস উত্তাপ পাম্পের মত ব্যবহার করে, প্রায়ই সাধারণ মানুষ একে "ভূতাপীয় উত্তাপ পাম্প" বলে থাকে[৯])। আরও গভীরে অবতরণ করার সাথে সাথে, অভ্যন্তরীণ তাপের উৎসগুলি বেশি কার্যকরী হতে থাকে এবং তার সাথে উষ্ণতা অবিচ্ছিন্নভাবে বৃদ্ধি পায়।

তাপের উৎসগুলিসম্পাদনা

 
মজ্জা থেকে এক্সোমণ্ডল পর্যন্ত পৃথিবীর ব্যবচ্ছেদ
 
মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের উইসকনসিনে ভূতাপীয় ড্রিল মেশিন

গভীরতার সাথে সাথে পৃথিবীর অভ্যন্তরীন তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়। ভূত্বকীয় পাতের প্রান্তে উচ্চ সান্দ্রতা যুক্ত বা আংশিকভাবে গলিত শিলা ৬৫০ থেকে ১,২০০ °সে (১,২০০ থেকে ২,২০০ °ফা) তাপমাত্রায় পাওয়া যায়, এর ফলে আশেপাশে ভূতাপীয় নতিমাত্রা বৃদ্ধি পায়, তবে কেবল বহিঃমজ্জা অংশ গলিত বা তরল অবস্থায় বিদ্যমান বলে গণ্য করা হয়। প্রায় ৩,৫০০ কিলোমিটার (২,২০০ মা) গভীরতায়, পৃথিবীর অভ্যন্তরীণ মজ্জা/ মজ্জার বহিঃসীমানায় তাপমাত্রা, অনুমান করা হয় ৫৬৫০ ± ৬০০ কেলভিন[১০][১১] পৃথিবীর উত্তাপের পরিমাণ ১০৩১ জুল[১]

  • বেশিরভাগ তাপ প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয় উপাদানগুলির ক্ষয় থেকে তৈরি হয়। পৃথিবী থেকে বেরিয়ে আসা তাপের আনুমানিক ৪৫ থেকে ৯০ শতাংশ তাপ মূলত ম্যান্টলে অবস্থিত উপাদানগুলির তেজস্ক্রিয় ক্ষয় থেকে উদ্ভূত।[৪][১২][১৩]
  • মহাকর্ষীয় স্থিতি শক্তির আরও শ্রেণী ভাগ করলে:
  • তরল বহিঃমজ্জা অংশ, অন্তঃমজ্জার সীমানায় জমাট বাঁধার সময় মুক্তিপ্রাপ্ত লীন তাপ।
  • পৃথিবীর আবর্তনের সাথে সাথে জোয়ার ভাঁটা বলের দ্বারা তাপ উৎপন্ন হতে পারে (কৌণিক গতি সংরক্ষণ)। এর ফলে যে ভূ-জোয়ার হয়, তার শক্তি তাপ হিসাবে পৃথিবীর অভ্যন্তরে নিষ্কাশিত হয়।
  • কিছু সমসাময়িক লোকতত্ত্ব প্রস্তাবিত পৃথিবীর চৌম্বকীয় ক্ষেত্র দ্বারা কোনও উল্লেখযোগ্য তাপ তৈরি হতে পারে,- এমন কোন নির্ভরশীল বৈজ্ঞানিক তথ্য পাওয়া যায়নি।
 
২৩৮ইউ এবং ২৩২থো এর তেজষ্ক্রিয় বিকিরণ থেকে উৎপন্ন রেডিওজেনিক তাপ এখন পৃথিবীর অভ্যন্তরীণ তাপের প্রধান অবদানকারী।

পৃথিবীর মহাদেশীয় ভূত্বকগুলিতে, প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয় সমস্থানিকের ক্ষয় ভূতাপীয় তাপমাত্রা উল্লেখযোগ্য ভাগ নেয়। মহাদেশীয় ভূত্বকে প্রচুর নিম্ন ঘনত্বের খনিজ পদার্থ আছে তবে এর সঙ্গে ইউরেনিয়ামের মতো ভারী লিথোফিলিক খনিজগুলিও যথেষ্ট মাত্রায় রয়েছে। এই জন্য, এখানে পৃথিবীতে প্রাপ্ত তেজস্ক্রিয় পদার্থের সবচেয়ে ঘনীভূত বিশ্ব ভাণ্ডার রয়েছে।[১৪] গ্রানাইট এবং বেসালটিক শিলাগুলি প্রাকৃতিকভাবে পাওয়া সমস্থানিকে সমৃদ্ধ, বিশেষ করে পৃথিবীর পৃষ্ঠের কাছাকাছি স্তরগুলিতে এগুলি বেশি পাওয়া যায়।[১৫] ম্যান্টলে গলন প্রক্রিয়া চলাকালীন এই উচ্চ তেজস্ক্রিয় উপাদানগুলি ম্যান্টেলের খনিজগুলিতে প্রতিস্থাপিত না হতে পারার ফলে পৃথিবীর ম্যান্টেল অংশে এদের দেখা যায় না। ম্যান্টলে প্রচুর মাত্রায় খনিজ পদার্থ আছে, যেগুলির পারমাণবিক ব্যাস অপেক্ষাকৃত ছোট, যেমন ম্যাগনেসিয়াম (এমজি-Mg), টাইটানিয়াম (টিআই-Ti), এবং ক্যালসিয়াম (সিএ-Ca)।[১৪]

বর্তমান সময়ের প্রধান তাপ-উৎপাদনকারী সমস্থানিক[১৬]
সমস্থানিক তাপ-মুক্তি

[ওয়াট/কিগ্রা সমস্থানিক]

অর্ধায়ু

[বছর]

গড় ম্যান্টল ঘনত্ব

[কিগ্রা সমস্থানিক/কিগ্রা ম্যান্টল]

তাপ-মুক্তি

[ওয়াট/কিগ্রা ম্যান্টল]

২৩৮ইউ ৯.৪৬ × ১০−৫ ৪.৪৭ × ১০ ৩০.৮ × ১০−৯ ২.৯১ × ১০−১২
২৩৫ইউ ৫.৬৯ × ১০−৪ ৭.০৪ × ১০ ০.২২ × ১০−৯ ১.২৫ × ১০−১৩
২৩২থো ২.৬৪ × ১০−৫ ১.৪০ × ১০১০ ১২৪ × ১০−৯ ৩.২৭ × ১০−১২
৪০কে ২.৯২ × ১০−৫ ১.২৫ × ১০ ৩৬.৯ × ১০−৯ ১.০৮ × ১০−১২

ভূতাপীয় নতিমাত্রার তির্যকতা ম্যান্টলের চেয়ে অশ্মমণ্ডলে (লিথোস্ফিয়ার) কম, কারণ ম্যান্টলে প্রাথমিকভাবে পরিচলন দ্বারা তাপ বাহিত হয়, যার ফলে ভূতাপীয় নতিমাত্রা ম্যান্টলের তাপশোষী প্রক্রিয়া দ্বারা নির্ধারিত হয়। অশ্মমণ্ডলে তাপ বাহিত হয় পরিবহন প্রক্রিয়ায়, এটি পরিচলনকারী ম্যান্টলের তাপ সীমানা স্তর হিসেবে কাজ করে।[১৭][১৮]

তাপ প্রবাহসম্পাদনা

পৃথিবীর অভ্যন্তরে তার উৎস থেকে ধারাবাহিকভাবে তাপ প্রবাহিত হয়। পৃথিবী থেকে মোট তাপক্ষয়ের পরিমাণ অনুমান করা হয় ৪৪.২ টেরা ওয়াট (৪.৪২ × ১০১৩ ওয়াট)।[১৯] গড় তাপ প্রবাহ মহাদেশীয় ভূত্বকে ৬৫ মিলি ওয়াট/মি এবং মহাসাগরীয় ভূত্বকে ১০১ মিলি ওয়াট/মি[১৯] এটি গড়ে দাঁড়ায় ০.০৮৭ ওয়াট/মি (০.০৩ শতাংশ সৌর শক্তি পৃথিবী শোষণ করে[২০]), কিন্তু অশ্মমণ্ডল যেখানে পাতলা এমন অঞ্চলে এটি আরও বেশি কেন্দ্রীভূত, যেমন মধ্য-মহাসাগরের পর্বতমালা বরাবর অঞ্চল (যেখানে নতুন মহাসাগরীয় অশ্মমণ্ডল তৈরি হয়) এবং ম্যান্টেল প্লিউমের কাছাকাছি।[২১]

পৃথিবীর ভূত্বক কার্যকরভাবে ঘন অন্তরক কম্বল হিসাবে কাজ করে, যাকে তরল নির্গমন-প্রণালী (ম্যাগমা, জল বা অন্যান্য) দ্বারা বিদ্ধ না করলে তাপ মুক্ত হবেনা। পৃথিবীতে তাপের বেশিরভাগ অংশ ম্যান্টেলে ভূত্বকীয় পাত সংস্থান তত্ত্বের মাধ্যমে মধ্য-মহাসাগরের পর্বতমালা দ্বারা নষ্ট হয়ে যায়। তাপ হ্রাসের আরও একটি প্রধান উপায় হ'ল অশ্মমণ্ডলের তাপ পরিবহণ। এর বেশিরভাগটাই অংশটি মহাসাগরে ঘটে, কারণ ওই সব অঞ্চলের ভূত্বক মহাদেশ গুলির তুলনায় অনেক পাতলা এবং নবীন। [১৯][২২]

পৃথিবীর উত্তাপ ক্ষয় তেজস্ক্রিয় বিকিরণ দ্বারা ৩০ টেরা ওয়াট হারে পুনরায় পূরণ হয়ে যায়।[২৩] বিশ্বজুড়ে ভূ-তাপীয় প্রবাহের হার, সমস্ত প্রাথমিক উৎস থেকে মানুষের শক্তি গ্রহণের হারের দ্বিগুণেরও বেশি। তাপ প্রবাহের ঘনত্ব সম্পর্কিত বৈশ্বিক তথ্যগুলি আইএএসপিআইআই/আইইউজিজির ইন্টারন্যাশানাল হিট ফ্লো কমিশন (আইএইচএফসি) দ্বারা সংগৃহীত এবং সংকলিত করা হয়েছে।[২৪]

আরো দেখুনসম্পাদনা

তথ্যসূত্রসম্পাদনা

  1. Fridleifsson, Ingvar B.; Bertani, Ruggero; Huenges, Ernst; Lund, John W.; Ragnarsson, Arni; Rybach, Ladislaus (২০০৮-০২-১১)। O. Hohmeyer and T. Trittin, সম্পাদক। "The possible role and contribution of geothermal energy to the mitigation of climate change" (PDF)। Luebeck, Germany: 59–80। ২০১৩-০৩-১২ তারিখে মূল (PDF) থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২০১৩-১১-০৩ 
  2. Sanders, Robert (২০০৩-১২-১০)। "Radioactive potassium may be major heat source in Earth's core"। UC Berkeley News। সংগ্রহের তারিখ ২০০৭-০২-২৮ 
  3. Alfè, D.; Gillan, M. J.; Vocadlo, L.; Brodholt, J.; Price, G. D. (২০০২)। "The ab initio simulation of the Earth's core" (PDF)Philosophical Transactions of the Royal Society360 (1795): 1227–44। ডিওআই:10.1098/rsta.2002.0992পিএমআইডি 12804276বিবকোড:2002RSPTA.360.1227A। সংগ্রহের তারিখ ২০০৭-০২-২৮ 
  4. Turcotte, DL; Schubert, G (২০০২)। "4"। Geodynamics (2nd সংস্করণ)। Cambridge, England, UK: Cambridge University Press। পৃষ্ঠা 136–7। আইএসবিএন 978-0-521-66624-4 
  5. Vlaar, N; Vankeken, P; Vandenberg, A (১৯৯৪)। "Cooling of the earth in the Archaean: Consequences of pressure-release melting in a hotter mantle"। Earth and Planetary Science Letters121 (1–2): 1–18। ডিওআই:10.1016/0012-821X(94)90028-0বিবকোড:1994E&PSL.121....1V 
  6. "Groundwater temperature's measurement and significance - National Groundwater Association"। National Groundwater Association। ২৩ আগস্ট ২০১৫। ২৩ আগস্ট ২০১৫ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। 
  7. "Mean Annual Air Temperature - MATT"www.icax.co.uk 
  8. "Ground Temperatures as a Function of Location, Season, and Depth"builditsolar.com 
  9. Rafferty, Kevin (এপ্রিল ১৯৯৭)। "An Information Survival Kit for the Prospective Residential Geothermal Heat Pump Owner" (PDF)Geo-Heat Centre Quarterly Bulletin18 (2)। Klmath Falls, Oregon: Oregon Institute of Technology। পৃষ্ঠা 1–11। আইএসএসএন 0276-1084। ১৭ ফেব্রুয়ারি ২০১২ তারিখে মূল (PDF) থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২০০৯-০৩-২১  The author issued an updated version of this article in February 2001.
  10. Alfe, D.; M. J. Gillan; G. D. Price (২০০৩-০২-০১)। "Thermodynamics from first principles: temperature and composition of the Earth's core" (PDF)Mineralogical Magazine67 (1): 113–123। ডিওআই:10.1180/0026461026610089বিবকোড:2003MinM...67..113A। ২০০৭-০৩-১৬ তারিখে মূল (PDF) থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২০০৭-০৩-০১ 
  11. Steinle-Neumann, Gerd; Lars Stixrude; Ronald Cohen (২০০১-০৯-০৫)। "New Understanding of Earth's Inner Core"Carnegie Institution of Washington। ২০০৬-১২-১৪ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২০০৭-০৩-০১ 
  12. Anuta, Joe (২০০৬-০৩-৩০)। "Probing Question: What heats the earth's core?"। physorg.com। সংগ্রহের তারিখ ২০০৭-০৯-১৯ 
  13. Johnston, Hamish (১৯ জুলাই ২০১১)। "Radioactive decay accounts for half of Earth's heat"PhysicsWorld.com। Institute of Physics। সংগ্রহের তারিখ ১৮ জুন ২০১৩ 
  14. William, G. E. (2010). Geothermal Energy: Renewable Energy and the Environment (pp. 1-176). Boca Raton, FL: CRC Press.
  15. Wengenmayr, R., & Buhrke, T. (Eds.). (2008). Renewable Energy: Sustainable Energy Concepts for the future (pp. 54-60). Weinheim, Germany: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
  16. Turcotte, D. L.; Schubert, G. (২০০২)। "4"। Geodynamics (2nd সংস্করণ)। Cambridge, England, UK: Cambridge University Press। পৃষ্ঠা 137আইএসবিএন 978-0-521-66624-4 
  17. [www.whitman.edu › geology › winter › Petrology PPT "Continental crust"] |ইউআরএল= এর মান পরীক্ষা করুন (সাহায্য)। সংগ্রহের তারিখ ১১ সেপ্টেম্বর ২০২০ 
  18. "Variability of the geothermal gradient across two differently aged magma-rich continental rifted margins of the Atlantic Ocean: the Southwest African and the Norwegian margins" (PDF)। সংগ্রহের তারিখ ১১ সেপ্টেম্বর ২০২০ 
  19. Pollack, Henry N., et.al.,Heat flow from Earth's interior: Analysis of the global data set, Reviews of Geophysics, 31, 3 / August 1993, p. 273 ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ২০১১-০৮-১১ তারিখে ডিওআই:10.1029/93RG01249
  20. "Climate and Earth's Energy Budget"। NASA। ২০০৯-০১-১৪। 
  21. Richards, M. A.; Duncan, R. A.; Courtillot, V. E. (১৯৮৯)। "Flood Basalts and Hot-Spot Tracks: Plume Heads and Tails"। Science246 (4926): 103–107। ডিওআই:10.1126/science.246.4926.103পিএমআইডি 17837768বিবকোড:1989Sci...246..103R 
  22. Sclater, John G; Parsons, Barry; Jaupart, Claude (১৯৮১)। "Oceans and Continents: Similarities and Differences in the Mechanisms of Heat Loss"। Journal of Geophysical Research86 (B12): 11535। ডিওআই:10.1029/JB086iB12p11535বিবকোড:1981JGR....8611535S 
  23. Rybach, Ladislaus (সেপ্টেম্বর ২০০৭)। "Geothermal Sustainability" (PDF)Geo-Heat Centre Quarterly Bulletin28 (3)। Klamath Falls, Oregon: Oregon Institute of Technology। পৃষ্ঠা 2–7। আইএসএসএন 0276-1084। সংগ্রহের তারিখ ২০১৮-০৩-০৭ 
  24. www.ihfc-iugg.org IHFC: International Heat Flow Commission - Homepage. Retrieved 18/09/2019.

"Geothermal Resources"DOE/EIA-0603(95) Background Information and 1990 Baseline Data Initially Published in the Renewable Energy Annual 1995। সংগ্রহের তারিখ মে ৪, ২০০৫ 

টেমপ্লেট:Magmatic processes

টেমপ্লেট:Geothermal power