مما تتكون الأرض ولماذا تكون دافئة تحت الأرض

رابعا

أحيانًا لا تأكل الذئاب لأسابيع ، تعوي عاصفة ثلجية فوق الغابة والحقول ، وتغطي المخيم وتقرص أعينها. نظرت الذئاب لبعضها البعض بفارغ الصبر. تفرق القطيع - ساروا في أزواج وحدهم ، لأميال عديدة ، في كل الاتجاهات ، مشتاقين للبحث عن الطعام. بحثًا عن الطعام ، ذهب القطيع بعيدًا ، عبر النهر ، واقترب من بوابة الغابة ، إلى النوافذ ذاتها ، واستمع إلى صراخ شبل بشري خلف الجدار. نادرًا ما ترى الذئاب الناس ، ولم يروا أبدًا تقريبًا ، لكنهم شعروا دائمًا بوجودهم - كانوا يكرهون ويخافون الشخص. في هذه الأيام القاسية ، بعيدًا عن المخيم ، عبر النهر ، هاجمت الذئاب جثة حصان في الغابة. تم الكشف عن مسار مزلقة بالقرب من اللقيط ، تفوح منه رائحة رجل. في البداية كانوا يخشون أخذها ، قاموا بلعق شفاههم ، وجلسوا على ذيولهم بين أرجلهم ، ثم اندفع الشباب ، غير القادرين على الوقوف ، إلى المسيل للدموع - ألقوا فضلاتهم الزرقاء على الثلج ، وسرعان ما كشفوا أضلاعهم الصفراء. طوال الليل ، وهم يستريحون على أقدامهم ويهزون رؤوسهم ، مزقوا اللحوم المجمدة ، واختنقوا ، وابتلعوا قطعًا غير مضغوطة ، وعندما انتفخت المعدة وأصبحت ثقيلة ، انسحبوا بعيدًا في الغابة وحفروا. في الليلة التالية عاد القطيع إلى اللحم. لم يأكل ذلك بجشع. بعد أن مزقوا قطعة ، تراجعوا عن بعد ، واستلقوا على بطنهم ، ممسكين اللحم في كفوفهم الأمامية ، يقضمون ببطء. في الصباح الباكر ، عندما ذهب القطيع إلى المخيم ، نفد ثعلب أحمر من الغابة من تحت أرجل التنوب المتدلية ، وتوقف ، مطويًا ساقه الأمامية ، وفي هرولة صغيرة ، يحمل ذيله فوق الثلج ، ركض إلى قصاصات الذئب ، المحفورة لفترة طويلة في فضلاتها الزرقاء المجمدة ، تحت ضلوعها. في الظهيرة ، جاء أشخاص يرتدون معاطف من جلد الغنم وأحذية من اللباد على الزلاجات ، وسرعان ما اقتحم الثعلب الغابة تحت أشجار التنوب. فحص الناس آثار الذئاب والعظام متناثرة عبر المقاصة. خلعوا القفازات ، وأشعلوا سيجارة ، وخلعوا أحزمة ستراتهم ، وانتشروا حول مسار الذئب. في اليوم التالي ، أحضر نفس الأشخاص حصانًا ميتًا على مزلقة وألقوا به في الثلج في المقاصة. لم تخرج الذئاب من أجل اللحوم لمدة ليلتين ، فقد تقدموا في السن ، وتسلقوا غابة التنوب. ذات صباح ، نهض القطيع بقلق: تدحرجت أصوات غير مألوفة عبر الغابة ، واقتربت وابتعدت ، وامتلأت الغابة فجأة. اجتمعت الذئاب معًا ، وهي تجهد آذانها وتستنشق الهواء وترتجف بركبتي رجليها الخلفيتين. الذئب العجوز ، الذي كان يعرف جيدًا ما وعدت به الأصوات غير المألوفة ، رفع فروه وتسطيح أذنيه ، واختفى في الغابة. أدرك القطيع أن هناك خطرًا كبيرًا وأن ترك الرجل العجوز القطيع يعني أن الجميع يعتنون بنفسك!

الرفراف

مشيت على طول الضفة شديدة الانحدار للنهر المألوف. تدفقت المياه تحت منحدر رملي شديد الانحدار. أدناه ، فوق المياه السريعة ، تنحني الأغصان الخضراء للصفصاف. على السطح ، لا ، لا ، نعم ، ومشرقة في الشمس ، متلألئة بمقاييس فضية ، جانب من الأسماك الصغيرة الذائبة. نظرت إلى الأسفل ، رأيت طائرًا صغيرًا أزرق سماوي يندفع مثل السهم من منحدر رملي مرتفع إلى المياه الصافية للنهر. لبضع لحظات اختفى الطائر تحت الماء. لقد كان طائر الرفراف - طائر رائع ، نادر في منطقتنا. تعرفت على الرفراف من خلال ريشه اللامع ومنقاره الطويل ورحلته السريعة وقدرته على الغوص. بعد أن خرج الرفراف من الماء حاملاً سمكة فضية صغيرة في منقاره ، اختبأ عند حافة منحدر الضفة الرملية.

يعيش طائر الكنعد على طول ضفاف الأنهار السريعة والشفافة ذات الضفاف الرملية شديدة الانحدار. يصنعون أعشاشهم في جحور عميقة محفورة في الرمال على منحدرات شديدة الانحدار. يوجد في الجزء السفلي من الجحر عش مبطن بعظام السمك الجافة وحراشف السمك. هنا يتكاثر صغار الملوك ويطعمون فراخهم.

كينجفيشيرس ليسوا مثل طيورنا المغردة المعتادة. يمكنهم الغوص والسباحة وصيد الأسماك الصغيرة. ريش طائر الرفراف البالغ رائع ، يشبه إلى حد بعيد طائر غريب نادر. ربما جاء الاسم الشائع - الرفراف من حقيقة أنه حتى في الشتاء البارد ، مثل الغطاسين ، يظل صائد الأسماك في بعض الأحيان على ضفاف الأنهار والجداول السريعة غير المتجمدة. في فصول الشتاء القاسية ، يطير صائدو سمك الملوك جنوبًا ، مثل الطيور المهاجرة الأخرى. في مناطق فصل الشتاء للطيور ، في خليج كيزيل أجاش ، في جنوب بحر قزوين ، غالبًا ما كنت ألاحظ صائد السمك. هناك بقوا في قصب طويل يحترق في الريح ، يبحثون بيقظة عن فريسة في الماء.في الربيع ، طار صائدو سمك الملوك شمالًا إلى ضفاف الأنهار الصغيرة والكبيرة المألوفة. في روسيا الوسطى ، لم أشاهد سوى صائدي سمك الملوك الجميلين مرتين أو ثلاث مرات فقط ، وأتذكر بوضوح هذه الاجتماعات النادرة.

المجمعات العمودية لتدفئة المنزل من الأرض

في أغلب الأحيان ، يتم استخدام هؤلاء المجمعين - فهم مغمورون في الأرض على عمق عدة عشرات من الأمتار. للقيام بذلك ، على مسافة ضئيلة من المنزل ، يتم حفر العدد المطلوب من الآبار ، ثم يتم وضع الأنابيب (عادة ما تكون مصنوعة من البولي إيثيلين المتقاطع) فيها. في مثل هذا العمق ، تظل درجة حرارة التربة مرتفعة ومستقرة ، على التوالي ، فإن تدفئة منزل خاص بحرارة الأرض ذات كفاءة عالية. مع هذا الخيار ، لا تتطلب المجمعات مساحة كبيرة.

ومع ذلك ، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار عيبًا كبيرًا في هذا المخطط: التدفئة من أحشاء الأرض باهظة الثمن. بالطبع ، سيتم سداد التكاليف الأولية لاحقًا ، ولكن لا يزال لا يمكن لكل أسرة تحمل هذه النفقات. تكلفة الحفر عالية ، وسوف يتطلب الأمر الكثير من المال لعمل عدة آبار بعمق 50 مترًا.

تعتبر رواسب الهليوم 3 دليلًا قويًا على حدوث تفاعلات الاندماج في الأمعاء

الدليل الأساسي على تفاعلات الاندماج النووي في اللب الداخلي للأرض ، والذي يتكون من هيدرات المعادن ، هو توزيع تركيز نظائر الهيليوم. وجدت مجموعة البروفيسور ماميرين (معهد لينينغراد للفيزياء والتكنولوجيا) في عام 1968 ، أثناء دراسة التركيب الكيميائي للغازات الناتجة عن الانبعاثات البركانية في كامتشاتكا ، أن نسبة 3He / 4He في وشاح الأرض مستقرة وأكبر ألف مرة منها في قشرة الأرض. في وقت لاحق ، تم اكتشاف تأثير تدفق 3He من الشقوق العميقة في قشرة الأرض وأثناء الانفجارات البركانية في مناطق أخرى من العالم.

نؤكد أن الهليوم 3 يتكون حصريًا أثناء تفاعلات الاندماج. في ظل عدم وجود تفاعلات تحلل للعناصر الثقيلة ، يكون تكوينها مستحيلاً.

وتجدر الإشارة إلى أن 3 لا يمكن أن يكون "الهيليوم الأساسي" - بقايا مادة مستعر أعظم تشكلت منه الكواكب ، لأنه في هذه الحالة يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة القصوى للأرض أثناء تكوينها 800-1000 كلفن ، وهو من الواضح أنها غير واقعية.

تتناقص نسبة 3He / 4He في قشرة الأرض بشكل حاد ، حيث يختلط 3He مع نظير 4He ، والذي يتكون بشكل أساسي أثناء التحلل الإشعاعي لليورانيوم والثوريوم. علاوة على ذلك ، يدخل الهيليوم من خلال صدوع في قشرة الأرض والبراكين إلى الغلاف الجوي للأرض ويهرب إلى الفضاء.

إذا كانت نهاية القرن العشرين وبداية القرن الحادي والعشرين تتميز بازدهار في تقنيات المعلومات والاتصالات ، فإن العقود القادمة ستكون قرن ثورة في قطاع الطاقة ، وفي المقام الأول في طاقة الهيدروجين ، في فهم الأصل من الهيدروجين يتدفق من أحشاء الأرض الناتجة عن تفاعلات الاندماج "شبه النووية". قد يأتي الحل العملي لهذه المشاكل بشكل غير متوقع. وهذا البلد (فريق العلماء) الذي يتمكن من إيجاد هذا الحل سيحقق قفزة تكنولوجية عملاقة في المستقبل ، وسيصبح رائدًا ليس فقط في العلوم والتكنولوجيا ، ولكن أيضًا في السياسة.

1. أندرسون (.Anderson Don L.) New Theory of the Earth // Cambridge U. Press ، New York ، 2007 ، 384
2. Lay ، Nernlund ، Buffit (Lay T، Hernlund J. and. Buffett BA) // Nature Geoscience، V.1، 2008، p.25-32.
3. Terez E.I.، Dabakhov I.A. / تفاعلات الاندماج هي المصدر الرئيسي للطاقة الداخلية للأرض والأصل غير الحيوي للهيدروكربونات / ResearchGate / 01.2019
4. بارانوف م. / الكهرباء والالكترونيات. 2010. V. 6. C. 46-48.
5. Gando A. ، Gando Y. ، Ichimura K. et al. // Nature Geoscience. الخامس 4 ، ص 647-651.
6. زاركوف ف. التركيب الداخلي للأرض والكواكب M .: Nauka 1983.
7. زيلدوفيتش ياب. // زور. خبير والنظريات. الفيزياء. - 1957. - الإصدار 33. - العدد 4. - ص 991-993.
8. وانغ هونغ تشانغ // تشين. الفلك. 1990. V. 14/4، P. 361
9. داباخوف آي. / الأرض تحتنا تتسع / 10.10.2017
10. ليتنيكوف ف. أنظمة الموائع العميقة للأرض ومشاكل نشأة الخام // الصهارة العميقة ومصادر الصهارة ومشاكل الأعمدة. وقائع الندوة الدولية الثانية ، فلاديفوستوك ، 2002 إيركوتسك ؛ فلاديفوستوك: Izd-vo ISTU، 2002. ص.5-24.
11. Mamyrin B.A. ، Anufriev GS ، Khabarin L.V. وآخرون / نمط توزيع تركيز نظائر الهيليوم للأرض. / سجل الدولة لاكتشافات الاتحاد السوفياتي. الأولوية رقم 253 بتاريخ 2 يوليو 1968.

• 33
• 5

مكونات توازن الحرارة

يتم توفير التدفق الرئيسي للطاقة إلى الأرض عن طريق الإشعاع الشمسي ويبلغ متوسط ​​حوالي 341 واط / متر مربع على سطح الكوكب بأكمله.مصادر الحرارة الداخلية (الاضمحلال الإشعاعي ، التقسيم الطبقي للكثافة) مهملة مقارنة بهذا الرقم (حوالي 0.08 واط / م 2).

من 341 واط / متر مربع من الإشعاع الشمسي الذي يضرب الأرض ، ينعكس حوالي 30٪ (102 واط / متر مربع) على الفور من سطح الأرض (23 واط / متر مربع) والسحب (79 واط / متر مربع) ، و 239 واط / متر مربع يُمتص في الغلاف الجوي الكلي (78 واط / متر مربع) وسطح الأرض (161 واط / متر مربع). يرجع الامتصاص في الغلاف الجوي بشكل أساسي إلى السحب والهباء الجوي.

من بين 161 واط / متر مربع من الطاقة التي يمتصها سطح الأرض ، يعود 40 واط / متر مربع إلى الفضاء الخارجي في شكل إشعاع حراري في نطاق 3-45 ميكرون ، ويتم نقل 97 واط / متر مربع أخرى إلى الغلاف الجوي بسبب عوامل مختلفة العمليات الحرارية (80 وات / م 2 - تبخر الماء ، 17 وات / م 2 - انتقال الحرارة بالحمل الحراري). بالإضافة إلى ذلك ، يمتص الغلاف الجوي حوالي 356 واط / متر مربع من إشعاع الأرض ، منها 332 واط / متر مربع (161-40-97-356 + 332 = 0) يتم إرجاعها كإشعاع خلفي من الغلاف الجوي. وبالتالي ، يبلغ إجمالي الإشعاع الحراري لسطح الأرض 396 واط / م 2 (356 + 40) ، وهو ما يتوافق مع متوسط ​​درجة حرارة حرارية تبلغ 288 كلفن (15 درجة مئوية).

يشع الغلاف الجوي 199 واط / متر مربع في الفضاء الخارجي ، بما في ذلك 78 واط / متر مربع وردت من الإشعاع الشمسي ، و 97 واط / متر مربع وردت من سطح الأرض ، والفرق بين الإشعاع السطحي الذي يمتصه الغلاف الجوي والإشعاع الجوي العائد 23 واط / متر مربع .

احتمالات الحرارة الجوفية

تلعب مصادر الطاقة الجديدة مثل الحرارة الجوفية دورًا مهمًا في تعزيز نظام طاقة أنظف وأكثر استدامة. إنها واحدة من تقنيات الطاقة المتجددة القليلة التي يمكنها توفير الحرارة باستمرار. بالإضافة إلى ذلك ، على عكس محطات الفحم والطاقة النووية ، يمكن للمحطات الثنائية استخدام مصدر مرن لتحقيق التوازن بين العرض المتغير للموارد المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية مع أنواع مختلفة من الألواح الشمسية.
أصبحت تكاليف مصادر الطاقة الجديدة في شكل حرارة جوفية أكثر تنافسية.

ستكلف توقعات معلومات الطاقة للمنشآت الجديدة أقل من روبل واحد للكيلوواط / ساعة (kWh). على سبيل المثال ، تكلف الكهرباء على الغاز الطبيعي أكثر من 2 روبل وأكثر من 2.5 روبل في محطات الطاقة التقليدية التي تعمل بالفحم.

هناك أيضًا احتمال استخدام هذا النوع من الموارد مباشرة كمصدر للتدفئة للمنازل والشركات في أي مكان.

التوسع في الأنظمة الحرارية الجوفية

التسخين بسبب حرارة الأرض كمصدر جديد للطاقة أمر ممكن في كل مكان تحت سطح الأرض ، ولكن ليس سطح الأرض بأكمله لديه الظروف التي يمكن أن تدرك دوران الماء على السطح. يُعرف نهج استخدام الحرارة في المناطق الجافة بالأنظمة المتقدمة أو "الصخور الجافة الساخنة".

توجد المسطحات المائية الساخنة عادة على أعماق أكبر تحت السطح من الأجهزة التقليدية. يتم ضخ المياه أولاً تحت ضغط عالٍ إلى السطح لتوليد الكهرباء. ثم يتم إعادة الماء من خلال آبار الحقن لإكمال دورة التدوير. قد تستخدم بعض محطات الطاقة دورة ثنائية مغلقة ولا تطلق أي سوائل أو انبعاثات محاصرة للحرارة بخلاف بخار الماء.

الإنتاج المشترك للحرارة الجوفية مع آبار النفط والغاز

تحتوي العديد من خزانات النفط والغاز الحالية على كميات كبيرة من المياه ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي. يمكن مشاركة هذا السائل ذو درجة الحرارة العالية لتوليد حرارة جوفية مع استخراج موارد النفط والغاز. في بعض الحالات ، يمكن أن يؤدي الاستغلال المشترك لهذه الموارد إلى زيادة إنتاج النفط والغاز. ومع ذلك ، من أجل استغلال الإمكانات الكاملة ، من الضروري تعزيز النظم التكنولوجية والتوليد المشترك للكهرباء الحرارية الجوفية لآبار النفط والغاز.

توسع الأرض

نموذج توسع الأرض بناءً على عصر صخور أرضية المحيط

لسنوات عديدة ، تنافست فكرتان في الجيولوجيا: "الإصلاحيون" ، الذين يدعون أن قشرة الأرض لا تزال قائمة بالنسبة إلى "جذورها العميقة" ، أي مناطق تكوين الصهارة في الوشاح ، و "المعبدون" الذين يدعون أن الكرة الأرضية تنمو ، وأن أجزاء من قشرة الأرض تتحرك باستمرار (تطفو) على طول الجزء العلوي من الوشاح (الغلاف الموري). في ضوء ما سبق ، فإن أكثر فرضية منطقية هي فرضية نمو سطح الأرض ، والتي حدثت وتستمر في مناطق الصدع ، ويرجع ذلك أساسًا إلى زيادة مساحة قاع المحيط بينما تظل الخطوط العريضة للصفائح القارية. دون تغيير.

الخواضون

منذ طفولتي المبكرة ، أتذكر شركة نقل صغيرة. كنا نعيش بالقرب من ضفة بركة مطحنة واسعة. أخذتني أمي للسباحة على الشاطئ الرملي الضحل. بعد أن خلعت ملابسي ، تعثرت في الماء الذي تسخنه الشمس ، وقطفت الفراولة التي تنمو على الشاطئ ، وأحضرتها إلى والدتي في حفنة مبللة. فوق سطح البركة الأملس ، المنعكس في الماء ، بين الحين والآخر ، طار صرخة من الشاطئ إلى الشاطئ ، ترفرف بجناحيها ، حاملة صغيرة. أنا حقا أحب هذه الكعكة الصغيرة المبهجة.

من غير المحتمل أن يوجد في عالم الطيور مجموعة متنوعة من الأنواع والسلالات من الطيور الصغيرة والكبيرة كما هو الحال في عائلة الخواضون الواسعة. تعيش طيور الرمل في كل مكان تقريبًا في الشمال والجنوب. في الصيف ، يطيرون إلى أقصى الشمال ، إلى ساحل المحيط المتجمد الشمالي ، ويعششون ويعيشون في التندرا العارية. كان عامة الناس الروس موقفًا لطيفًا تجاه الذين يخوضون الماء بسرعة ، وقالوا مازحين: "الخوض صغير ، لكنه لا يزال طائرًا".

لم أكن عالم طبيعة ولا أعرف أسماء جميع سلالات وأنواع الخواضون. أعلم أن هناك طيور رمل صغيرة جدًا تجري على طول الشواطئ الرملية لأنهارنا وبحيراتنا. توجد أيضًا طيور رمل كبيرة ، تعيش عادةً في مستنقعات كبيرة ومروج خضراء غير مقصوصة. أتذكر أن الفلاحين ترجموا صرخة هؤلاء الخواضون الصاخبة إلى لغتنا البشرية بهذه الطريقة: "احرق التبن ، احرق التبن ، الجديد قد نضج!"

هذه الكلمات تعني بداية القص ، وحصاد التبن الجديد.

تشمل الخواضون الضفائر الكبيرة والصغيرة - الطيور الصارمة ذات مناقيرها تنحني لأسفل. لا يتمكن كل صياد من إطلاق النار على مدار الساعة. ربما رأى الكثير منكم طيورًا طويلة الأجنحة تعيش في مستنقعات ضخمة ، في حقول محروثة. يلوحون بأجنحتهم الطويلة ، وهم يتعثرون في الهواء ، ويصرخون بصوت عالٍ: "من أنت؟ من انت هذه هي الطريقة التي يترجم بها صراخهم العالي الناس إلى لغة بشرية.

أثناء السفر عبر شبه جزيرة Taimyr المهجورة في التندرا الخالية من الأشجار ، حيث ربما لم يكن هناك أشخاص من قبلنا ، في الصيف رأيت وسمعت عددًا كبيرًا من الخوض في المياه. كان بعض هؤلاء الخواضون غير معروفين تمامًا بالنسبة لي. استمعت إلى أصواتهم الغريبة التي تدوي فوق التندرا الصحراوية. في بعض الأحيان تنفجر المدقات الصغيرة من تحت قدمي.

في بحيرات صغيرة ضحلة ، رأيت الفالاروب ، واقتربت منها ، وأعجبت بمدى ذكائها في السباحة بين القصب الصغير ، والسباحة والغوص. كان من الممكن الوصول إلى الكتائب الصغيرة الجريئة بيده ، لكنه لم يسمح لنفسه بأخذ يده وتوجه إلى مكان جديد.

هناك أيضًا لاحظت خوض تورختان يرتدون ملابس جميلة ورائعة ، في موسم التزاوج الربيعي ، يرتبون معارك مضحكة فيما بينهم. كانت هذه الطيور الصغيرة ترتدي أطواقًا مورقة ، وتميز كل طائر صغير من الذكور بخصوصية فستان زفافه.

لاحظت أيضًا وجود الكثير من الخوض في المياه الشتوية في جنوب بحر قزوين ، في خليج كيزيل أجاش. كانت الشواطئ المنحدرة للخليج مغطاة بالعديد من مسارات الطيور الكبيرة والصغيرة. هنا يتم نسج طيور الرمل من أكثر الأنواع والسلالات تنوعًا. لم يعروا أدنى اهتمام للنسور الهائلة ذات الذيل الأبيض ، حيث كانوا يجلسون بلا حراك على شاطئ الخليج وينتظرون فريسة سهلة. رأيت هنا طيور ساحلية كبيرة ذات مناقير وأنوف مقلوبة. مع هذه المنقار المنحنية ، قاموا ببراعة برفع الطمي الناعم بحثًا عن الديدان والقواقع والحشرات.

في الخريف والربيع ، تقوم العديد من سلالات الخواضون برحلات طويلة. يُرى الخواضون المألوفون لدينا في الشتاء على ضفاف الأنهار والبحيرات في وسط إفريقيا. إن رحلات الطيور البدوية مذهلة ، وقدرتها على العثور بدقة على الطريق إلى أماكن تعشيشها.

قبالة سواحل فرانز جوزيف لاند ، هبطنا ذات يوم من قارب على جزيرة صغيرة منحدرة مغطاة بأعشاش العيدرز. من المعروف أن العيداء الكبار يغطون أعشاشهم بالضوء والنعومة ، والتي تنتزعها أنثى العيدر من صدورها. يطير العيدر من العش ، ويغطي البيض بهذا الزغب الدافئ.

على جزيرة صغيرة ، بالإضافة إلى أعشاش العيدر ، كان هناك العديد من أعشاش الخرشنة - طيور صغيرة تشبه النوارس. هذه الطيور قريبة من سلالة الخواضون. حلقوا بشجاعة فوق رؤوسنا ، جاثمين على قبعاتنا ، محاولين حماية أعشاشهم. أخبرني علماء الحيوان أن طيور الخرشنة الصغيرة تقوم كل عام برحلات طويلة إلى نصف الكرة الجنوبي من الأرض ، وتطير فوق خط الاستواء. في الربيع يعودون إلى شواطئ القطب الشمالي الباردة مرة أخرى.

يمكن أن يقال الكثير عن الخواضون والطيور القريبة منهم. أقصر نفسي على ما رأيته بنفسي. أثناء تجولتي في شبابي مع بندقية صيد ، أعجبت بالخوض المبتهج ، وتابعت حياتهم. باستثناء الدبابير الخشبية ، والشنقب الكبيرة ، والشنقب والغرشنيب ، لم أقتل نباتات الرمل الصغيرة التي أحيت المناظر الطبيعية في بلدي. من بين جميع الخواضون الكبيرة والصغيرة ، أتذكر أكثر من كل الكلى الحاملة التي شوهدت في الطفولة. ما زلت أراه أحيانًا في أحلامي ؛ عندما أستيقظ ، أبتسم بفرح لا إرادي.

المجمعات الأفقية لتدفئة المنزل بحرارة الأرض

يتم استخدامها في المناطق ذات المناخ الدافئ نسبيًا ، حيث لا يتجاوز عمق تجميد التربة 1-1.5 متر. في هذه الحالة ، من الأسهل بكثير تنظيم تدفئة المنزل من الأرض ، لأنه يمكنك حفر الخنادق بنفسك ، وستنخفض تكلفة العمل بشكل كبير.

لكن مثل هذا المخطط له أيضًا عيوب. بادئ ذي بدء ، ليس من السهل القيام بالتدفئة من الأرض بيديك: على سبيل المثال ، بالنسبة للمنزل الذي تبلغ مساحته 275 "مربعًا" ، ستحتاج إلى وضع 1200 متر من الأنابيب في الخنادق . بالإضافة إلى حقيقة أنه يتعين عليك قضاء الكثير من الوقت في حفر الخنادق ، ستشغل الأنابيب أيضًا مساحة كبيرة. من المستحيل استخدام هذا الموقع ، على سبيل المثال ، لحديقة أو حديقة نباتية: سوف تتجمد جذور النباتات بسبب خصائص المجمع.

وبالتالي ، فإن التسخين باستخدام طاقة الأرض فكرة جيدة ، ولكن من الصعب جدًا تنفيذها. وينطبق الشيء نفسه على التدفئة الشمسية. ولهذا السبب لا يتم استخدام مصادر الطاقة البديلة على نطاق واسع اليوم.

مصادر الحرارة الجوفية. طرق وطرق استخدامه في العالم

الطاقة الحرارية الأرضية (GTE) - الحرارة العميقة للأرض - هي مصدر محتمل للكهرباء والتدفئة. تنقسم المصادر إلى ثلاثة أنواع:

• • المياه الحرارية ، ومخاليط الماء البخاري ، والبخار الجاف الموجود في مجمعات الشق والأوردة تحت الأرض وأنظمة الخزانات المسامية (الحرارة المائية البخارية) ؛
• • الحرارة المتراكمة في الصخور.
• • حرارة غرف الصهارة من البراكين و laccoliths (مدمجة في الصخور الرسوبية للصهارة).

تستخدم مصادر GTE بشكل أساسي كمبرد حراري (GeoTT) ومحطات الطاقة الحرارية الأرضية (Geo-TPP). حجم استخدام مصادر الطاقة هذه في العالم موضحة في الجدول. 5.1

يقيم الخبراء الفرنسيون المياه الجوفية التي تزيد درجة حرارتها عن 30 درجة مئوية كمصدر للطاقة الحرارية. تُستخدم معظم شبكات GeoTT في العالم في علاج المياه المعدنية (60٪) والتدفئة (16٪). تحتل اليابان المرتبة الأولى في العالم في هذا المجال (44٪ من الحرارة المستخدمة في العالم). احتل الاتحاد السوفياتي السابق المرتبة الرابعة (9٪).

من الأمور المهمة تجربة نظام تدفئة المناطق الحرارية الأرضية في ريكيافيك (آيسلندا) بسعة 30 Gcal / h لخدمة أكثر من 100،000 ساكن. المحطة توظف 60 شخصا فقط.

تحتل الولايات المتحدة مكانة رائدة في العالم من حيث محطات الطاقة الحرارية الأرضية ، فهي تمثل 46٪ من طاقات التشغيل حتى 7000 ... 8000 ميغاواط. في الولايات المتحدة الأمريكية ، تستخدم جميع المحطات مياه حرارية عالية الحرارة أو بخارًا جافًا مستخرجًا من رواسب الطاقة الحرارية الأرضية المرتبطة بمناطق البراكين الفتية أو الشذوذ الحراري.

الجدول 5.1

أحجام استخدام GeoTT في العالم ، ميغاواط

البلد	تدفئة ، تكييف الهواء ، وإمدادات المياه الساخنة	ريفي اقتصاد	صناعي تكنولوجيا	العلاج بالمياه المعدنية	كومبي- نيرو- حمام الاستخدام	مجموع
ميغاواط	%
اليابان	50	31	9	4394	—	4484	44
هنغاريا	75	565	30	581	280	1531	15
أيسلندا	780	77	75	200	164	1296	13
إيطاليا	107	50	27	376	—	560	6
جديد زيلندا	150	10	165	—	106	431	2
الولايات المتحدة الأمريكية	87	10	12	4	—	113	2
جمهورية الصين الشعبية	70	60	14	17	—	161	2
فرنسا	105	15	—	—	—	120	0,2
النمسا	2	—	—	3	—	5	0,06
آخر بلد	33	56	17	296	1	403	3,5
مجموع: ميغاواط %	1665 16	1288 13	369 3,7	6179 60	551 7,3	10 052 100

في بداية عام 2000 ، عملت GeoTPPs في 21 دولة. على مدى السنوات الخمس الماضية ، تم حفر 1150 بئراً بعمق أكثر من 1000 متر.

تعتبر GeoTPPs التي تعمل على البخار الجاف الآن الأكثر اقتصادا.

وفقًا للخبراء ، فإن التكنولوجيا المستقبلية الواعدة ستكون إنشاء أنظمة دائرية تحت الأرض (UCS) لبناء GeoTPP ، والتي تستخدم حرارة الصخور "الجافة". تم الآن إنشاء نظامين تجريبيين من هذا القبيل في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة. في الولايات المتحدة ، بدأ مختبر لوس ألاموس في عام 1974 العمل على إنشاء نظام التوزيع العام على عمق 2.75 كم ؛ في عام 1979 ، تم إنشاء نظام التوزيع العام بسعة 3 ميجاوات ؛ في عام 1983 ، تمت زيادة الطاقة إلى 9 ميجاوات (آبار بعمق 3.6 كم ، ودرجة حرارة الخزان 240 درجة مئوية). وبلغت التكاليف 150 مليون دولار. بمشاركة اليابان وألمانيا. في المملكة المتحدة ، تم إنشاء PCS تجريبيًا بواسطة مدرسة Camborne School of Mines في كورنوال. تم إنشاء دائرة الدوران الأولية على عمق 300 متر ، ثم الثانية - على عمق 2100 متر (درجة الحرارة - 80 درجة مئوية) ، في عام 1985 - توسيع النظام إلى قوة 5 ميغاواط ؛

من المخطط زيادة السعة عن طريق زيادة عمق الآبار حتى 6 كم (درجة الحرارة - 220 درجة مئوية) ؛ إجمالي التكاليف 40 مليون دولار. بدأ عمل مماثل من قبل فرنسا وألمانيا (الألزاس) واليابان (محافظتا جيفو وياماغاوا). في جميع هذه المشاريع ، تم تنفيذ تقنية إنشاء أنظمة التكسير بين الآبار في الصخور باستخدام التكسير الهيدروليكي (HF). يتم تطوير تقنية أخرى من قبل المختبر الوطني الأمريكي "سانديا" ، الذي يعتزم استخدام الجزء عالي الحرارة من الموارد الحرارية الصخرية في صخور الصخور البركانية الوسيطة.

الخامس

اختبر الذئب الصغير ما اختبره كل ذئب - الخوف ، الذي تقلص منه الجلد وضغط على جبهته وظهره ، ورغبة شديدة في العيش. لقد فهمت بعقلها الحيواني أنه من المستحيل الركض مباشرة على طول الطريق القديم ، واستدارت إلى الجانب على الرغم من الأصوات. كانت تمشي ببطء ، أذنيها مضغوطتان على مؤخرة رأسها ، تشم الريح. وقفت الأشجار ساكنة ، يسحقها الثلج. سقطت قبعات الثلج التي سقطت من قبل سنجاب سقطت من قممها ، متشبثة بالفروع ، وجلس الذئب خائفًا في الثلج السائب. حيث انتهت الغابة وبرزت الشجيرات ، رأت لسانًا أحمر يتدلى فوق الثلج. لم تجرؤ على الاقتراب ، استدارت إلى اليمين ، ولكن حتى هناك - ولكن حتى هناك ، كان اللسان نفسه ، أحمر وطويل ، وميض. علقت ألسنة حمراء واحدة تلو الأخرى تحت الأشجار.

سارت الذئب على طول ظهرها وحذر. فخرجت إلى جوف مليء بألديرز ، إلى نهر غابة مغطى بالثلج ، وتوقفت

نفدت أرنبة من الغابة ، وربطت بالثلج. وبعد ذلك ، ولأول مرة في حياتها ، رأت رجلاً. وقف في الثلج ، مغطى بجذع شجرة عيد الميلاد القديمة ، ونظر إلى الأرنب.

جلست الذئب ، وعبرت ساقيها ، واندفعت بكل قوتها ، وهي تمطر الصقيع ، وقفزت في الأدغال وركضت. أمسك الرجل ، وسمعت الذئب صوتًا حادًا ، وشعرت بضربة في ساقها ، وتخطت الثلوج الدامية بكل قوتها على طول الأدغال على طول النهر. كان هناك رموش أخرى خلفها ، مزقوا ظهرها وجوانبها بفروع ، وركضت ، وهي تقذف مؤخرتها بشكل أخرق. ركضت على طول النهر طالما كانت لديها القوة الكافية ، ثم هبطت وتوقفت وجلست. في المسافة ، نقر مرارًا وتكرارًا ، ثم مرارًا وتكرارًا. ذهبت الذئب بهدوء ، باختيار غابة أكثر سمكا ، إلى حيث كان Naydenov Meadow ، في رأيها ، حيث ولدت ونشأت.

الروابط

• Kondratiev K. Ya. عوامل الإشعاع للقياسات الحديثة للمناخ العالمي. L. ، 1980.
• Kondratiev K. Ya.، Binenko V. I.، Influence of Cloudiness on Radiation and Climate، L.، 1984؛ علم المناخ ، L. ، 1989.

توازن الطاقة المشعة للأرض وتدفق حرارة المحيطات. - Oceanworld.tamu.edu.

في المتوسط ​​العالمي لميزانية الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء. - miskolczi.webs.com.

جيفري إل أندرسون وآخرون. نموذج GFDL للغلاف الجوي العالمي الجديد والأرض AM2 / LM2: التقييم باستخدام عمليات محاكاة SST الموصوفة. - قدم لمجلة المناخ مارس 2003.

التدفق الحراري العالمي - اللجنة الدولية للتدفق الحراري (IHFC).

التدفق الحراري العالمي - اللجنة الدولية للتدفق الحراري (IHFC).

أندرسون علم الطاقة من الأرض وغموض مصدر الحرارة المفقود - www.mantleplumes.org.

صباحا. هوفميستر ، R.E. مراجعة التدفق الحراري لأرض كريسس وربطها بالكيمياء. الفيزياء التكتونية 395 (2005) ، 159-177.

هنري إن بولاك ، "الأرض ، تدفق الحرارة في" ، في AccessScience ، شركات McGraw-Hill ، 2008.

جي إتش ديفيز ودي آر ديفيز تدفق حرارة سطح الأرض. الأرض الصلبة ، 1 ، 5-24 ، 2010.

كارول أ.شتاين التدفق الحراري للأرض (رابط غير متوفر) ، دليل AGU للثوابت الفيزيائية ، تم تحريره بواسطة T.J. Ahrens ، صباحا. Geophys Un. ، واشنطن العاصمة ، 1994.

ما هو الثلج الدافئ أو الهواء

تعتمد درجة حرارة الغطاء الثلجي على سمكه ودرجة حرارة الهواء فوقه ، وكذلك على درجة حرارة التربة. تتراكم حرارة الأرض في الصيف ، وتبرد ببطء مع بداية الطقس البارد. يحتفظ الثلج ، بصفته عازلًا ممتازًا للحرارة ، بهذه الحرارة حتى في أقسى الصقيع.لذلك فإن درجة حرارة الثلج تعتمد على سمك "انتشار" الثلج ودرجة حرارة الهواء فوقه. إذا غطى الثلج الأرض بمقدار 10-15 سم ، فستكون درجة حرارة الهواء ودرجة حرارة الهواء متماثلتين تقريبًا. في حالة تساقط الثلوج على عمق 120-150 سم ، يمكن أن يتغير اختلاف درجات الحرارة بشكل مباشر في الغطاء الثلجي نفسه وفيما يتعلق بدرجة حرارة الهواء. سيكون الثلج في الجزء العلوي أبرد مما هو على سطح الأرض ، حيث يبدأ في تسخين نفسه منذ أن أخذ منه الحرارة. في الوقت نفسه ، يؤثر الهواء الفاتر على سطح الثلج ويبرده. لذلك ، على عمق 45-50 سم تقريبًا ، ستكون درجة حرارته أعلى من السطح بحوالي 1.5 - 2 جرام ، وبالقرب من الأرض - بمقدار 4-6 درجات. في هذه الحالة ، ستكون درجة حرارة الهواء على مسافة تصل إلى 1 متر هي نفسها درجة حرارة الغطاء الثلجي. في نفس الوقت ، على ارتفاع 1.50 متر وما فوق ، سيكون هذا الرقم أقل بكثير.

وفقًا لتجارب العلماء ، تعتمد درجة حرارة الهواء والثلج أيضًا على الوقت من اليوم. من خلال مراقبة الدراسات ، خلصوا إلى أن أعلى درجة حرارة للثلوج (-0.5 درجة) لوحظت خلال النهار من الساعة 13:00 إلى 15:00 ، وأدنى درجة (-10) من 02:00 إلى 03:00. خلال نفس الفترة ، ارتفعت درجة حرارة الهواء نهارًا إلى +6 درجة ، وفي الليل تنخفض إلى -15 درجة. وبالتالي ، يمكننا أن نستنتج أن درجة حرارة الثلج يتم التحكم فيها من خلال ثلاثة مؤشرات - درجة حرارة الهواء ، وعمق الثلج ، ودرجة حرارة التربة. بعد دراسة هذه المؤشرات يمكن عمل تنبؤات في العديد من قطاعات الاقتصاد الوطني.

تأثير الثلج على البيئة.

الثلج ، الذي يغطي الأرض ، يبقيه دافئًا ، ويحمي التربة من التجمد. وهذا عامل مهم للغاية ، أولاً وقبل كل شيء ، للزراعة ، وقبل كل شيء ، للحفاظ على المحاصيل الشتوية. الحبوب التي تزرع في الخريف وتنبت تحت غطاء ثلجي تتحمل بهدوء حتى الصقيع الشديد ، بينما في الأماكن التي لا يوجد فيها ثلوج ، والصقيع يربط الأرض ، يتجمد. نفس الشيء يحدث مع نباتات الحدائق. في فصول الشتاء الخالية من الثلوج ، تتجمد التربة ، مما يساهم في تكسير الجذور وتجميدها ، "يحترق" لحاء الأشجار.

في الوقت نفسه ، يمكن أن يكون للتغيرات المفاجئة في درجات الحرارة تأثير سلبي على كل من الطبيعة والأنشطة البشرية. لذلك ، مع تغير درجة حرارة الهواء كل ساعة من + إلى - ، يبدأ الثلج في الذوبان عند درجات حرارة موجبة ، وبعد ذلك ، عندما يتناقص ، يتجمد ، مما يساهم في ظهور قشرة مجمدة. ناست يعقد استخدام المراعي الشتوية. تغسل المياه الذائبة الطبقة الخصبة من الأرض ، مما يؤدي غالبًا إلى تآكل التربة. تتراكم في الأراضي المنخفضة ، فهي تساهم في نقع المحاصيل الشتوية. لكن الآن تعلم الناس التحكم في مستوى الثلج. لذلك ، في المناطق التي يوجد بها القليل من الثلج ، يتم وضع دروع خاصة في الحقول التي تحتوي على الثلج. وفي الأماكن التي يتراكم فيها الكثير من المياه الذائبة ، يتم اختراق قنوات الصرف.

ومع ذلك ، على الرغم من كل العوامل السلبية ، نحن دائمًا سعداء بهذه النجوم البيضاء الرقيقة. مرارًا وتكرارًا ، بابتسامة ، نتبع الأطفال وهم يتزلجون على التلة الثلجية ، ونلتقط صوراً جميلة للأشجار المغطاة بالثلوج ، ونصنع مع الأطفال رجل ثلج. وتضحك ، تضحك ، تضحك ...

خيارات لترتيب التدفئة الحرارية الأرضية

طرق ترتيب الكفاف الخارجي

من أجل استخدام طاقة الأرض لتسخين المنزل قدر الإمكان ، تحتاج إلى اختيار الدائرة المناسبة للدائرة الخارجية. في الواقع ، يمكن لأي وسيط أن يكون مصدرًا للطاقة الحرارية - تحت الأرض أو الماء أو الهواء.

لكن من المهم مراعاة التغيرات الموسمية في الأحوال الجوية ، كما تمت مناقشته أعلاه.

حاليًا ، هناك نوعان شائعان من الأنظمة يتم استخدامهما بشكل فعال لتدفئة المنزل بسبب حرارة الأرض - أفقي ورأسي. عامل الاختيار الرئيسي هو مساحة الأرض. هذا يعتمد على تصميم الأنابيب لتدفئة المنزل بطاقة الأرض.

بالإضافة إلى ذلك ، تؤخذ العوامل التالية في الاعتبار:

• تكوين التربة. في المناطق الصخرية والطفلية ، يصعب عمل أعمدة رأسية لوضع الطرق السريعة ؛
• مستوى تجميد التربة. سيحدد العمق الأمثل للأنابيب ؛
• موقع المياه الجوفية. كلما كانت أعلى ، كان ذلك أفضل للتدفئة الحرارية الأرضية. في هذه الحالة ستزداد درجة الحرارة مع العمق ، وهو الشرط الأمثل للتدفئة من طاقة الأرض.

تحتاج أيضًا إلى معرفة إمكانية نقل الطاقة العكسي في الصيف. ثم لن تعمل تدفئة منزل خاص من الأرض ، وستنتقل الحرارة الزائدة من المنزل إلى التربة. تعمل جميع أنظمة التبريد على نفس المبدأ. لكن لهذا تحتاج إلى تثبيت معدات إضافية.

من المستحيل التخطيط لتركيب دائرة خارجية بعيدًا عن المنزل. سيؤدي ذلك إلى زيادة فقد الحرارة في التسخين من أحشاء الأرض.

مخطط التسخين الأفقي الحراري

الترتيب الأفقي للأنابيب الخارجية

الطريقة الأكثر شيوعًا لتثبيت الطرق السريعة الخارجية. إنه مناسب لسهولة التركيب والقدرة على استبدال الأجزاء المعيبة من خط الأنابيب بسرعة نسبيًا.

للتثبيت وفقًا لهذا المخطط ، يتم استخدام نظام التجميع. لهذا الغرض ، يتم عمل العديد من الخطوط العريضة ، والتي تقع على مسافة 0.3 متر على الأقل من بعضها البعض. يتم توصيلها باستخدام مجمّع يزود المبرد بمضخة الحرارة. سيضمن هذا أقصى إمداد بالطاقة للتدفئة من حرارة الأرض.

ومع ذلك ، هناك بعض الأشياء المهمة التي يجب وضعها في الاعتبار:

• مساحة ساحة كبيرة. بالنسبة للمنزل الذي تبلغ مساحته حوالي 150 مترًا مربعًا ، يجب ألا تقل مساحته عن 300 مترًا مربعًا ؛
• يجب تثبيت الأنابيب على عمق أقل من مستوى تجمد التربة ؛
• مع الحركة المحتملة للتربة أثناء فيضانات الربيع ، تزداد احتمالية إزاحة الطرق السريعة.

الميزة المحددة للتدفئة من حرارة الأرض من النوع الأفقي هي إمكانية الترتيب الذاتي. في معظم الحالات ، لن يتطلب ذلك استخدام معدات خاصة.

لتحقيق أقصى قدر من نقل الحرارة ، من الضروري استخدام أنابيب ذات موصلية حرارية عالية - أنابيب بوليمر رقيقة الجدران. لكن في الوقت نفسه ، يجب أن تفكر في طرق لعزل أنابيب التدفئة في الأرض.

رسم تخطيطي عمودي للتدفئة الحرارية الأرضية

نظام الطاقة الحرارية الجوفية العمودي

هذه طريقة تستغرق وقتًا طويلاً في تنظيم تدفئة منزل خاص من الأرض. تقع خطوط الأنابيب عموديًا ، في آبار خاصة

من المهم معرفة أن مثل هذا المخطط أكثر كفاءة من المخطط الرأسي.

ميزتها الرئيسية هي زيادة درجة تسخين المياه في الدائرة الخارجية. أولئك. كلما كانت الأنابيب أعمق ، زادت كمية حرارة الأرض لتدفئة المنزل إلى النظام. عامل آخر هو مساحة الأرض الصغيرة. في بعض الحالات ، يتم ترتيب دائرة التدفئة الحرارية الأرضية الخارجية حتى قبل بناء المنزل في المنطقة المجاورة مباشرة للمؤسسة.

ما الصعوبات التي يمكن مواجهتها في الحصول على الطاقة الأرضية لتدفئة المنزل وفقًا لهذا المخطط؟

• الكمية إلى الجودة. بالنسبة للترتيب الرأسي ، يكون طول الطرق السريعة أعلى من ذلك بكثير. يتم تعويضه عن طريق ارتفاع درجة حرارة التربة. للقيام بذلك ، تحتاج إلى عمل آبار يصل عمقها إلى 50 مترًا ، وهي مهمة شاقة ؛
• تكوين التربة. بالنسبة للتربة الصخرية ، من الضروري استخدام آلات حفر خاصة. في الطمي ، لمنع تساقط البئر ، يتم تركيب غلاف واقٍ مصنوع من الخرسانة المسلحة أو البلاستيك ذي الجدران السميكة ؛
• في حالة حدوث أعطال أو فقدان الضيق ، تصبح عملية الإصلاح أكثر تعقيدًا. في هذه الحالة ، من الممكن حدوث فشل طويل الأمد في تشغيل تدفئة المنزل للحصول على الطاقة الحرارية للأرض.

ولكن على الرغم من التكاليف الأولية المرتفعة وتعقيد التركيب ، فإن الترتيب الرأسي للطرق السريعة هو الأمثل. ينصح الخبراء باستخدام مخطط التثبيت هذا فقط.

لدوران المبرد في الدائرة الخارجية في نظام رأسي ، هناك حاجة لمضخات دوران قوية.