دراسة توزيع الحرارة و انتقالاتها في الطبقات الأرضية الداخلية

Abstract

معظم الدراسات التي تبحث في باطن الأرض و تكوينها تعتمد الضغط كمعامل مؤثر نظرا لتغيره السريع بالمقارنة بدرجة الحرارة، إلا إن هذه الأخيرة لم تهمل في دراسات أخرى. و حيث أن أعماق باطن الأرض مكون من طبقات متعددة، لذلك استهدفنا في هذا البحث التعرف على المعادلات التفاضلية التي تحدد انتقال و توزع درجة الحرارة فيها و تحديد الشروط الحدودية في كل طبقة. حيث تم الحل باستخدام طريقة الفروق المنتهية، و البرمجة بالاعتماد على بيئة التطوير ماتلاب. التدفق الحراري ثابت في كل طبقة، و اختلافه من طبقة لأخرى. ماعدا في طبقتي النواة، التي تتوفر على عنصر الحديد الموفر لمجال مغناطيسي يؤثر في ذلك. كما تبين أن القشرة الأرضية توفر غلاف عازل لهذه الحرارة، هذا واضح من خلال التزايد الكبير في درجة الحرارة رغم السمك المتدني لها. هذا التصرف يظهر كذلك في الوشاح السفلي، الذي يظهر نوع من العزل للحرارة الخارجة من النواة. أما الوشاح العلوي فيبدي نفاذية كبيرة للحرارة مما يسمح للغلاف الصخري من امتصاصها، هذا يتضح من التزايد الضعيف في دراجة الحرارة بين جانبيه

La plupart des études portant sur le proendeur de la Terre et sa composition dépendent de la pression comme paramètre influent en raison de son évolution rapide par rapport à la température, mais cette dernière n'a pas été négligée dans d'autres études. Et comme les profondeurs de l'intérieur de la Terre sont composées de plusieurs couches, nous avons donc cherché dans cet article à identifier les équations différentielles qui déterminent le transfert et la distribution de la température, et à définir les conditions aux limites dans chaque couche. Où la solution a été réalisée en utilisant la méthode des différences finies, et la programmation en fonction de l'environnement de développement Matlab. Le flux thermique est constant dans chaque couche et varie d'une couche à l'autre. Sauf dans les deux couches de noyaux, qui ont l'élément de fer fournissant un champ magnétique qui l'affecte. Il a également été constaté que la croûte terrestre fournit une couverture isolante pour cette température, et cela est évident grâce à la forte augmentation de la température malgré sa faible épaisseur. Ce comportement apparaît également dans le manteau inférieur, qui présente une sorte d'isolation pour la chaleur sortant du noyau. Quant au manteau supérieur, il montre une grande perméabilité à la chaleur, permettant à la lithosphère de l'absorber, cela se traduit par la faible augmentation de la température du vélo entre ses flancs.