吳輝 張進江 徐繼山

美國黃石公園“老忠實地熱噴泉”
地熱是來自地球內部的高溫熱能。與其他行星相比,地球是一顆名副其實的“熱星”。一種看法認為,地球剛形成的時候,溫度非常高,儼然一顆“火球”。隨著時間的推移,地表逐漸冷卻,但它內部仍然保留著大量的熱能。與此同時,地球內部存在著很多放射性同位素,它們無時無刻不在產生熱量,不斷地加熱著地球。
地球是外溫而內熱的。它的內部可以分為三層:地殼、地幔和地核。從地表往下到地殼、地幔再到地核,溫度逐漸升高,在地核處甚至能達到6000℃以上,這相當于太陽表面的溫度。地球內部存在著各式各樣的熱,有自轉熱、重力熱、化學熱和放射熱等。這些熱源源不斷地從地球內部一層層、一圈圈向外傳遞到地殼中,成為廣泛存在于地球各處的地熱資源。
與其他能源相比,地熱不受地域、季節、晝夜等因素限制,能夠為人類提供穩定的能源供給。地熱能被認為是一種可再生的清潔能源,因為地球內部一直在產生熱量,可謂“取之不盡,用之不竭”。
地球內部的熱能是深藏不露的,我們看不見也摸不著,但是可以通過地表的地熱現象來感受和認知它,例如地熱溫泉、地熱噴泉和火山噴發等,這些都是地球內部熱能在地表的表現形式。
火山噴發是地球內部的熔融巖漿和氣體在地球表面噴發的現象,是地球內部熱能釋放的一種形式。它的作用機理是這樣的:在地球內部的高溫和高壓環境作用下,熔融的巖漿逐漸向上運移,在一定條件下就會開辟出一條通道,最后在地表薄弱處噴涌而出。……