Chương 2: Các nguồn năng lượng Chương 2: Các nguồn năng lượng
Vỏ cảnh quan xuất hiện đồng thời với vỏ •• Vỏ cảnh quan xuất hiện đồng thời với vỏ Trái đất và chúng có sự phân dị theo đai, Trái đất và chúng có sự phân dị theo đai, theo đới địa lý. Nguyên nhân gây ra sự theo đới địa lý. Nguyên nhân gây ra sự phân dị này là các nguồn năng lượng bên phân dị này là các nguồn năng lượng bên trong và bên ngoài Trái đất bao gồm: trong và bên ngoài Trái đất bao gồm: 1) nội nhiệt của Trái đất, •• 1) nội nhiệt của Trái đất, 2) mặt trời, •• 2) mặt trời, •• 3) trọng lực, 3) trọng lực, 4) tác động của các vật thể ngoài Trái đất. •• 4) tác động của các vật thể ngoài Trái đất. Năng lượng chứa bên trong Trái đất liên •• Năng lượng chứa bên trong Trái đất liên tục phun lên bề mặt (còn gọi là những lực tục phun lên bề mặt (còn gọi là những lực ), tùy theo qui mô và thời gian xây dựng), tùy theo qui mô và thời gian xây dựng hoạt động các lực này tạo nên các cấp hoạt động các lực này tạo nên các cấp cảnh quan khác nhau: cảnh quan khác nhau:
Trong những khoảng thời gian ngắn năng •• Trong những khoảng thời gian ngắn năng lượng bên trong được tập trung tạo ra núi lượng bên trong được tập trung tạo ra núi lửa , động đất tạo nên các thung lũng. lửa , động đất tạo nên các thung lũng. Trong những khoảng thời gian địa chất •• Trong những khoảng thời gian địa chất dài hơn, nó tạo ra các lục địa, đại dương, dài hơn, nó tạo ra các lục địa, đại dương, và khí quyển. và khí quyển. Ở qui mô hành tinh, dòng phun ra ngoài •• Ở qui mô hành tinh, dòng phun ra ngoài của nội nhiệt làm cho lục địa trôi dạt, va của nội nhiệt làm cho lục địa trôi dạt, va chạm và tạo nên các dải núi và cao chạm và tạo nên các dải núi và cao nguyên. nguyên.
Những lực xây dựng lục địa công suất lớn Những lực xây dựng lục địa công suất lớn bên trong nói trên bị ngoại lực của mặt bên trong nói trên bị ngoại lực của mặt trời cộng với trọng lực kháng lại. trời cộng với trọng lực kháng lại. Khoảng ¼ năng lượng mặt trời đến Trái •• Khoảng ¼ năng lượng mặt trời đến Trái đất làm bay hơi nước vào khí quyển. đất làm bay hơi nước vào khí quyển. Sức hút liên tục của trọng lực giúp mang •• Sức hút liên tục của trọng lực giúp mang độ ẩm khí quyển trở lại mặt đất như nước độ ẩm khí quyển trở lại mặt đất như nước và tuyết. và tuyết. Trọng lực cung cấp năng lượng cho các •• Trọng lực cung cấp năng lượng cho các băng hà, các dòng nhân tố xâm thực –– băng hà, các dòng nhân tố xâm thực chảy, nước ngầm, sóng đại dương, dòng chảy, nước ngầm, sóng đại dương, dòng biển và thời tiết (phong hóa) đã làm xói biển và thời tiết (phong hóa) đã làm xói mòn các lục địa, phân hủy các tàn tích và mòn các lục địa, phân hủy các tàn tích và vận chuyển các mảnh vỡ của chúng vào vận chuyển các mảnh vỡ của chúng vào biển. biển.
Một nguồn năng lượng khác đến từ •• Một nguồn năng lượng khác đến từ các thiên thể và sao chổi-- không gian--các thiên thể và sao chổi không gian tác động đến Vỏ cảnh quan. Mặc dầu tác động đến Vỏ cảnh quan. Mặc dầu các vụ va chạm với các vật thể lớn các vụ va chạm với các vật thể lớn không thường xuyên, ảnh hưởng của không thường xuyên, ảnh hưởng của chúng đến sự sống có thể là toàn chúng đến sự sống có thể là toàn cầu. cầu.
•• Xung đột lâu dài giữa các lực nội sinh xây Xung đột lâu dài giữa các lực nội sinh xây dựng hình thành và nâng cao khối đất dựng hình thành và nâng cao khối đất đồng thời các lực ngoại sinh phá hủy xói đồng thời các lực ngoại sinh phá hủy xói mòn lục địa và vận chuyển các mảnh vỡ mòn lục địa và vận chuyển các mảnh vỡ lục địa vào các bồn đại dương. lục địa vào các bồn đại dương. Nếu tất cả các công trình núi và sự nâng •• Nếu tất cả các công trình núi và sự nâng lên dừng lại. Lực kết hợp của các nhân tố lên dừng lại. Lực kết hợp của các nhân tố xâm thực sẽ đủ để hạ thấp lục địa tới mực xâm thực sẽ đủ để hạ thấp lục địa tới mực nước biển chỉ trong 45 triệu năm. nước biển chỉ trong 45 triệu năm. Điều này tưởng như thời gian kéo dài vô •• Điều này tưởng như thời gian kéo dài vô cùng, nhưng nhớ rằng trong 4.5 tỉ năm cùng, nhưng nhớ rằng trong 4.5 tỉ năm tuổi Trái đất, nghĩa là xâm thực đủ mạnh tuổi Trái đất, nghĩa là xâm thực đủ mạnh để san phẳng lục địa khoảng 100 lần nếu để san phẳng lục địa khoảng 100 lần nếu nội lực không duy trì nâng cao lục địa cổ nội lực không duy trì nâng cao lục địa cổ và bổ sung các khối đất mới. và bổ sung các khối đất mới.
2.1 Nguồn năng lượng bên trong 2.1 Nguồn năng lượng bên trong
Để hiểu nguồn gốc và đặc điểm năng •• Để hiểu nguồn gốc và đặc điểm năng lượng bên trong Trái đất, chúng ta cần lượng bên trong Trái đất, chúng ta cần tìm hiểu lịch sử sơ khai của hành tinh tìm hiểu lịch sử sơ khai của hành tinh chúng ta. chúng ta. 1) Trái đất là hành tinh động; nó tái sinh 1) Trái đất là hành tinh động; nó tái sinh các đá và loại bỏ nhiều dữ liệu của lịch sử các đá và loại bỏ nhiều dữ liệu của lịch sử sơ khai. sơ khai. 2) Các đá càng cổ, thời gian dài hơn càng 2) Các đá càng cổ, thời gian dài hơn càng bị phá hủy nhiều hơn. bị phá hủy nhiều hơn.
•• TT..đấtđất xuất
khối bồibồi kếtkết xuất hiệnhiện lúclúc đầuđầu nhưnhư làlà khối củacủa cáccác hạthạt vàvà khíkhí từtừ cáccác đámđám mâymây quayquay khoảng 44..55 tỷtỷ trong vũvũ trụtrụ cáchcách ngàyngày naynay khoảng trong nămnăm..
•• CácCác miếngmiếng vàvà mẩumẩu tíchtích tụtụ ởở thời
thạch giầugiầu sắt), thiên thạch
thời kỳkỳ đầuđầu loại củacủa TráiTrái đấtđất gồmgồm cáccác hạthạt giầugiầu kimkim loại sắt), cáccác đáđá (như(như cáccác thiên (nước, thạch đá),đá), vàvà băngbăng (nước, thiên thạch (các thiên (các khác).. thành phầnphần khác) cacbornic, vàvà cáccác thành cacbornic,
•• KhiKhi quảquả cầucầu củacủa cáccác hạthạt kếtkết thành
lên, lựclực trọng
loại vàovào trung trung tâm, tâm, trong
ngoài.. TráiTrái đấtđất trong trong thời
khối thành khối tăngtăng lên, trọng lựclực cócó thểthể đãđã húthút nhiều nhiều trong khikhi mẩumẩu kimkim loại mộtmột sốsố vậtvật liệuliệu nhẹnhẹ hơnhơn cócó thểthể tậptập trung trung thời thơthơ rara gầngần bênbên ngoài tương được xemxem làlà cáccác vậtvật liệuliệu tương ấuấu củacủa nónó được đốiđối đồngđồng nhấtnhất..
Trái đất không duy trì sự đồng nhất lâu dài: Các quá trình hình thành hành tinh (Hình 2.1) tạo ra lượng nhiệt rất lớn, đã làm thay đổi cơ bản hành tinh trẻ từ quả cầu gần như đồng nhất thành một khối phân tầng theo tỷ trọng với các vật liệu nặng hơn ở tâm và các vật liệu nhẹ hơn dần ra phía ngoài. Nhiệt làm biến đổi Trái đất do: 1) năng lượng va chạm, 2) năng lượng trọng lực và 3) sự phân rã các nguyên tố phóng xạ.
Hình 2.1 Các quá trình sinh nhiệt trong nhiều năm hình thành Trái đất gồm: 1) va chạm của các tiểu hành tinh, 2) phân rã các nguyên tố phóng xạ, 3) sự co trọng lực
2.1.1 Năng lượng va chạm 2.1.1 Năng lượng va chạm Năng lượng va chạm của các hạt đập vào •• Năng lượng va chạm của các hạt đập vào nhau khi Trái đất lớn dần đã tạo ra nhiệt. nhau khi Trái đất lớn dần đã tạo ra nhiệt. Số lượng rất lớn các các thiên thể lớn nhỏ, •• Số lượng rất lớn các các thiên thể lớn nhỏ, thiên thạch và sao chổi dụng vào trái đất, thiên thạch và sao chổi dụng vào trái đất, với năng lượng di chuyển của nó chuyển với năng lượng di chuyển của nó chuyển nhiệt trong tác động. thành nhiệt trong tác động. thành
2.1.2 Năng lượng trọng lực 2.1.2 Năng lượng trọng lực
• Năng lượng trọng lực được giải
phóng khi Trái đất sơ khai bị hút thành một khối đậm đặc tăng lên. • Sự chôn vùi sâu hơn của vật liệu khi khối Trái đất lớn dần gây ra sức hút trọng lực gia tăng nhiều hơn rồi được nén vào bên trong.
• Năng lượng trọng lực này đã được chuyển thành nhiệt mà không thoát ra được một cách dễ dàng do sự dẫn nhiệt rất chậm qua các đá. •• Nhiệt độ bên trong Trái đất quá 1,000oC, Nhiệt độ bên trong Trái đất quá 1,000oC, vượt qua điểm nóng chảy của sắt tại các vượt qua điểm nóng chảy của sắt tại các độ sâu khác nhau. độ sâu khác nhau. Sắt hình thành khoảng 1/3 khối lượng •• Sắt hình thành khoảng 1/3 khối lượng Trái đất, mặc dầu nó có tỷ trọng lớn hơn Trái đất, mặc dầu nó có tỷ trọng lớn hơn nhiều các đá thông thường, nhưng nó nhiều các đá thông thường, nhưng nó chảy ở nhiệt độ thấp hơn nhiều. chảy ở nhiệt độ thấp hơn nhiều.
Sự tích lũy nhiệt làm cho các khối thiên •• Sự tích lũy nhiệt làm cho các khối thiên thạch giầu sắt nóng chảy. Sắt lỏng tỷ thạch giầu sắt nóng chảy. Sắt lỏng tỷ trọng cao bị hút bởi trọng lực vào tâm trọng cao bị hút bởi trọng lực vào tâm Trái đất. Trái đất. Khi các khối lượng sắt lỏng khổng lồ này •• Khi các khối lượng sắt lỏng khổng lồ này di chuyển vào trong để tạo thành Nhân di chuyển vào trong để tạo thành Nhân Trái đất, chúng giải phóng một khối Trái đất, chúng giải phóng một khối lượng năng lượng trọng lực mà được lượng năng lượng trọng lực mà được chuyển thành nhiệt và nâng nhiệt độ bên chuyển thành nhiệt và nâng nhiệt độ bên trong Trái đất tới 2000oC. trong Trái đất tới 2000oC.
Sự giải phóng khối lượng lớn nhiệt này sẽ •• Sự giải phóng khối lượng lớn nhiệt này sẽ tạo ra sự nóng chảy tràn lan làm cho các tạo ra sự nóng chảy tràn lan làm cho các vật liệu tỉ trọng thấp nổi lên cao và hình vật liệu tỉ trọng thấp nổi lên cao và hình thành: thành: 1) Vỏ nguyên thủy của các đá tỉ trọng •• 1) Vỏ nguyên thủy của các đá tỉ trọng thấp ở bề mặt của Trái đất thấp ở bề mặt của Trái đất 2) Các đại dương lớn •• 2) Các đại dương lớn 3) Khí quyển. •• 3) Khí quyển. Sự hình thành nhân giầu sắt là sự kiện Sự hình thành nhân giầu sắt là sự kiện duy nhất trong lịch sử Trái đất. duy nhất trong lịch sử Trái đất.
2.1.3 Năng lượng từ các nguyên tố phóng xạ 2.1.3 Năng lượng từ các nguyên tố phóng xạ
Năng lượng được giải phóng từ các •• Năng lượng được giải phóng từ các nguyên tố phóng xạ khi các nguyên tử mẹ nguyên tố phóng xạ khi các nguyên tử mẹ phóng xạ không bền vững ném ra các hạt phóng xạ không bền vững ném ra các hạt dưới nguyên tử, giảm kích thước của dưới nguyên tử, giảm kích thước của chúng và trở nên nhỏ hơn, các nguyên tử chúng và trở nên nhỏ hơn, các nguyên tử con không phóng xạ con không phóng xạ
Các nguyên tử phóng xạ phát ra:
• 1) Các hạt alpha gồm hai proton và hai neutron
(hạt nhân của nguyên tử helium);
• 2) Các hạt beta là các điện tử được giải phóng
trong lúc phân chia neutron và
• 3) Bức xạ gamma tương tự như các tia X nhưng
với bước sóng ngắn hơn.
•• Vì các hạt bật ra nhanh bị chậm lại và bị hấp thu Vì các hạt bật ra nhanh bị chậm lại và bị hấp thu bởi vật chất bao quanh, năng lượng di động của bởi vật chất bao quanh, năng lượng di động của chúng được chuyển đổi thành nhiệt. chúng được chuyển đổi thành nhiệt. Quá trình phân rã được đo bằng chu kỳ bán •• Quá trình phân rã được đo bằng chu kỳ bán phân rã (half life), là khoảng thời gian cần thiết phân rã (half life), là khoảng thời gian cần thiết để một nửa khối lượng nguyên tố phóng xạ mẹ để một nửa khối lượng nguyên tố phóng xạ mẹ (parent) phân rã thành sản phẩm phân rã (parent) phân rã thành sản phẩm phân rã
NhNhư vậy:ư vậy: Tổng năng lượng bên trong từ các va •• Tổng năng lượng bên trong từ các va chchạmạm, trọng lực, và các nguyên tố phóng , trọng lực, và các nguyên tố phóng xạ, cộng với năng lượng bổ sung tạo bởi xạ, cộng với năng lượng bổ sung tạo bởi ma sát thủy triều là rất lớn. ma sát thủy triều là rất lớn. •• Một lượng lớn hơn của các nguyên tố Một lượng lớn hơn của các nguyên tố phóng xạ tại lúc khởi đầu của trái đất phóng xạ tại lúc khởi đầu của trái đất được kết hợp với lực hấp dẫn sơ khai và được kết hợp với lực hấp dẫn sơ khai và các tác động thiên thạch xảy ra thường các tác động thiên thạch xảy ra thường xuyên hơn để nâng cao nhiệt độ bên xuyên hơn để nâng cao nhiệt độ bên trong Trái đất trong suốt thời kỳ tiền sử trong Trái đất trong suốt thời kỳ tiền sử của nó. của nó.
Chú ý rằng sự tích lũy nhiệt bên trong trái •• Chú ý rằng sự tích lũy nhiệt bên trong trái đất đã đạt cực đại ngay thời kỳ đầu của đất đã đạt cực đại ngay thời kỳ đầu của lịch sử trái đất và sau đó giảm đáng kể. lịch sử trái đất và sau đó giảm đáng kể. Tuy nhiên, ngày nay dòng nhiệt bên trong •• Tuy nhiên, ngày nay dòng nhiệt bên trong hướng lên mặt Trái đất thì vẫn đủ lớn để hướng lên mặt Trái đất thì vẫn đủ lớn để cung cấp năng lượng cho các lục địa trôi cung cấp năng lượng cho các lục địa trôi dạt, các núi lửa phún xuất và động đất dạt, các núi lửa phún xuất và động đất rung chuyển. rung chuyển.
2.2 Tuối và các sự kiện của lịch sử Trái đất 2.2 Tuối và các sự kiện của lịch sử Trái đất
2.2.1 Tuổi của Trái đất 2.2.1 Tuổi của Trái đất •• Trái đất có tuổi 4.55 tỉ nămđược đo bằng Trái đất có tuổi 4.55 tỉ nămđược đo bằng các nguyên tố phóng xạ và các sản phẩm các nguyên tố phóng xạ và các sản phẩm phân rã của nó thu thập từ các đá Mặt phân rã của nó thu thập từ các đá Mặt trăng và thiên thạch (meteorite). trăng và thiên thạch (meteorite). Đá trái đất cổ nhất tìm thấy ở tây bắc •• Đá trái đất cổ nhất tìm thấy ở tây bắc Canađa được định tuổi là 3.96 tỉ năm và Canađa được định tuổi là 3.96 tỉ năm và 3.9 tỉ năm ở Greenland. 3.9 tỉ năm ở Greenland. Các đá này thuộc thành phần vỏ, nghĩa là •• Các đá này thuộc thành phần vỏ, nghĩa là chúng được tái sinh và được hình thành chúng được tái sinh và được hình thành từ các đá cổ hơn (tuổi cổ nhất thu được từ các đá cổ hơn (tuổi cổ nhất thu được trên các vật liệu Trái đất là 4.2 tỉ năm, đo trên các vật liệu Trái đất là 4.2 tỉ năm, đo được trên các hạt cát zircon từ đá cát kết được trên các hạt cát zircon từ đá cát kết 3.1 tỉ năm ở Tây Úc). 3.1 tỉ năm ở Tây Úc).
Tuổi khoảng 4.55 tỉ năm dựa vào giả •• Tuổi khoảng 4.55 tỉ năm dựa vào giả thiết nguồn gốc phổ biến đối với Trái thiết nguồn gốc phổ biến đối với Trái đất, Mặt trăng, các thiên thạch và đất, Mặt trăng, các thiên thạch và phần còn lại của Hệ Mặt trời. phần còn lại của Hệ Mặt trời. Tuổi 4.55 tỉ năm đo được từ các đá •• Tuổi 4.55 tỉ năm đo được từ các đá Mặt trăng và các thiên thạch được sử Mặt trăng và các thiên thạch được sử dụng tuổi cho tất cả. dụng tuổi cho tất cả. Như thế, chúng ta có thể kết luận từ •• Như thế, chúng ta có thể kết luận từ bằng chứng trực tiếp rằng Trái đất có bằng chứng trực tiếp rằng Trái đất có tuổi từ 4 đến 4.2 tỉ năm cộng với tuổi từ 4 đến 4.2 tỉ năm cộng với khoảng 0.35 đến 0.55 khi xem trái khoảng 0.35 đến 0.55 khi xem trái đất có tuổi tương đương với mặt đất có tuổi tương đương với mặt trăng và các thiên thạch. trăng và các thiên thạch.
2.2.2 Lịch sử Trái đất 2.2.2 Lịch sử Trái đất
Hiểu biết của chúng ta hiện nay về nguồn •• Hiểu biết của chúng ta hiện nay về nguồn gốc Trái đất là khối bụi bồi kết và các hạt gốc Trái đất là khối bụi bồi kết và các hạt lớn hơn di chuyển theo qũy đạo Mặt Trời lớn hơn di chuyển theo qũy đạo Mặt Trời cách nay trên 4.5 tỉ năm. cách nay trên 4.5 tỉ năm. Nhiệt bên trong đã lên cao trong suốt vài •• Nhiệt bên trong đã lên cao trong suốt vài trăm triệu năm đầu sau khi bồi dần các trăm triệu năm đầu sau khi bồi dần các hạt này do các va chạm của thiên thạch, hạt này do các va chạm của thiên thạch, sự co rút hấp dẫn, và phân rã các nguyên sự co rút hấp dẫn, và phân rã các nguyên tố phóng xạ. Trong suốt thời gian này, tố phóng xạ. Trong suốt thời gian này, Trái đất giống như bình nước sôi Trái đất giống như bình nước sôi (simmering pot). (simmering pot).
Nhiệt độ đã liên tục tăng cho tới khi đạt •• Nhiệt độ đã liên tục tăng cho tới khi đạt được nhiệt độ tới hạn, tại nhiệt độ này sắt được nhiệt độ tới hạn, tại nhiệt độ này sắt bị nóng chảy. Sau đó trọng lực đã đẩy sắt bị nóng chảy. Sau đó trọng lực đã đẩy sắt lỏng vào trong để tạo ra nhân sắt. lỏng vào trong để tạo ra nhân sắt. Quá trình hình thành nhân sắt đã giải •• Quá trình hình thành nhân sắt đã giải phóng năng lượng hấp dẫn và nhiệt độ, đã phóng năng lượng hấp dẫn và nhiệt độ, đã gây ra sự nóng chảy tràn lan. gây ra sự nóng chảy tràn lan. Các vật liệu mật độ thấp (magma, nước •• Các vật liệu mật độ thấp (magma, nước và khí) giải phóng do nóng chảy tăng lên và khí) giải phóng do nóng chảy tăng lên và được tích tụ ở mặt ngoài Trái đất như và được tích tụ ở mặt ngoài Trái đất như các lục địa, các đại dương, và khí quyển. các lục địa, các đại dương, và khí quyển.
•• Các đại dương lớn và các lục địa nhỏ tồn Các đại dương lớn và các lục địa nhỏ tồn tại cách nay 3.9 tỉ năm, sự sống hiện tại cách nay 3.9 tỉ năm, sự sống hiện diện là các vi khuẩn quang hợp cách nay diện là các vi khuẩn quang hợp cách nay 3.5 tỉ năm, 3.5 tỉ năm, Các lục địa lớn hiện diện cách nay 2.5 tỉ •• Các lục địa lớn hiện diện cách nay 2.5 tỉ năm, và các lớp ngoài cùng của trái đất là năm, và các lớp ngoài cùng của trái đất là các lớp hoạt động trong quá trình kiến các lớp hoạt động trong quá trình kiến tạo mảng cách nay ít nhất là 1.5 tỉ năm. tạo mảng cách nay ít nhất là 1.5 tỉ năm.
2.3 Trái đất phân lớp 2.3 Trái đất phân lớp
Ngày nay Trái đất là sản phẩm của 4.5 tỉ năm phân dị thành các lớp có tỷ trọng khác nhau. Nhiều vật liệu tỷ trọng lớn nhất bị hút vào trung tâm, và một số chất tỷ trọng nhỏ nhất thoát ra bề mặt (Hình 2.3).
Hình 1.5 Phân tầng tỷ trọng trong trái đất, nghĩa là các vật liệu tỷ trọng thấp hơn nổi trên các vật liệu tỷ trọng cao hơn. Áp suất và nhiệt độ gia tăng từ bề mặt tới tâm Trái đất
Trái đất được chia thành bốn lớp chính: nhân trong, nhân ngoài, mantle và vỏ.
1) 0 to 35 km - Crust (locally varies 5-70 km)
2) 35 to 2890 km - Mantle
3) 2890 to 5100 km - Outer core
4) 5100 to 6378 km - Inner core
The crust and uppermost part of mantle forms lithosphere (approximatly 35 to 60 km). Asthenosphere lies in the depth of 100 to 700 km
•• Vì Nhân Trong quá nóng nên nó bức xạ Vì Nhân Trong quá nóng nên nó bức xạ
các dòng nhiệt lên các lớp trên. các dòng nhiệt lên các lớp trên.
Các dòng này được gọi là các dòng đối •• Các dòng này được gọi là các dòng đối lưu. Các dòng đối lưu này làm cho các lưu. Các dòng đối lưu này làm cho các mảng kiến tạo của bề mặt Trái Đất di mảng kiến tạo của bề mặt Trái Đất di chuyển. chuyển.
Sự di chuyển các mảng kiến tạo gây ra •• Sự di chuyển các mảng kiến tạo gây ra phún xuất núi lửa, động đất và tạo núi. phún xuất núi lửa, động đất và tạo núi.
Xem hinh 3_2; 3_5;3_1 Xem hinh 3_2; 3_5;3_1
2.4 Đẳng tĩnh 2.4 Đẳng tĩnh
••
Khái niệm đẳng tĩnh đã được phát triển Khái niệm đẳng tĩnh đã được phát triển trong thế kỷ trước. Nó áp dụng nguyên lý trong thế kỷ trước. Nó áp dụng nguyên lý buoyancy cho các lục địa tỷ trọng thấp và buoyancy cho các lục địa tỷ trọng thấp và các dẫy núi trôi trên mantle tỷ trọng lớn các dẫy núi trôi trên mantle tỷ trọng lớn hơn nằm dưới. hơn nằm dưới.
••
Như thế lục địa trôi lềnh bềnh phía Như thế lục địa trôi lềnh bềnh phía trên đồng thời có “rễ” dày phía dưới nó trên đồng thời có “rễ” dày phía dưới nó (Hình 1.6). ` (Hình 1.6). `
Hình 2.4 Các lớp trên của Trái đất được nhận dạng 1) về thành phần, vỏ tỷ trọng thấp tách khỏi mantle tỷ trọng cao hơn nằm dưới, hoặc 2) trên cơ sở độ bền, như thạch quyển cứng nổi trên đỉnh quyển mềm “dẻo”.
Hình 2.6 Minh họa sự cân bằng đẳng tĩnh. Các Hình 2.6 Minh họa sự cân bằng đẳng tĩnh. Các khối gỗ có độ nổi thay đổi trên mặt nước. Mỗi khối gỗ có độ nổi thay đổi trên mặt nước. Mỗi khối gỗ chìm xuống nước khác nhau, khối lượng khối gỗ chìm xuống nước khác nhau, khối lượng nổi tỉ lệ với khối lượng chìm. nổi tỉ lệ với khối lượng chìm.
2.5 Các nguồn năng lượng bên •• 2.5 Các nguồn năng lượng bên ngoài ngoài Mặt trời Mặt trời Trọng lực Trọng lực Va chạm Va chạm
2.5.1 Mặt trời 2.5.1 Mặt trời
Công việc tái tạo vỏ Trái đất và sự hình •• Công việc tái tạo vỏ Trái đất và sự hình thành vỏ địa lý nói riêng được thực hiện thành vỏ địa lý nói riêng được thực hiện bởi năng lượng bên trong Trái đất rất vĩ bởi năng lượng bên trong Trái đất rất vĩ đại, vậy mà lượng nhiệt đi lên bề mặt đại, vậy mà lượng nhiệt đi lên bề mặt nhỏ hơn nhiều so với lượng nhiệt nhận nhỏ hơn nhiều so với lượng nhiệt nhận được từ mặt trời. . được từ mặt trời Chỉ 1% phút của năng lượng bức xạ mặt •• Chỉ 1% phút của năng lượng bức xạ mặt trời tới Trái đất đã lớn hơn 5.300 lần so trời tới Trái đất đã lớn hơn 5.300 lần so với lượng nhiệt đến từ trong lòng Trái với lượng nhiệt đến từ trong lòng Trái đất (Bảng 2.2). đất (Bảng 2.2).
Bảng 2.2 Dòng năng lượng đến và từ Trái đất
× 1012 Joule/Giây
Bức xạ mặt trời
173,410
Phản xạ trực tiếp Chuyển đổi thành nhiệt Bốc hơi Chuyển nước trong đại dương và
khí quyển
52,000 81.000 40.000 370 40
Quang hợp
Dòng nhiệt từ bên trong
35
Dòng nhiệt truyền dẫn chung Núi lửa và các mạch nước nóng
32 3
Năng lượng thủy triều
3
2.5.2 Trọng lực 2.5.2 Trọng lực
Định luật trọng lực phát biểu (Isaac •• Định luật trọng lực phát biểu (Isaac Newton) rằng hai vật thể hút nhau với Newton) rằng hai vật thể hút nhau với một lực tỷ lệ thuận với tích số khối lượng một lực tỷ lệ thuận với tích số khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. khoảng cách giữa chúng. Trọng lực (g) = G ×× mass1 •• Trọng lực (g) = G
mass2 mass1 ×× mass2 distance distance ×× distance distance Ở đây G = hằng số vũ trụ. Ở đây G = hằng số vũ trụ.
Hệ thống trọng lực của Trái đất, Mặt •• Hệ thống trọng lực của Trái đất, Mặt trăng, Mặt trời và những tương tác của trăng, Mặt trời và những tương tác của chúng phát sinh năng lượng thủy triều. chúng phát sinh năng lượng thủy triều. Các tính toán chỉ ra rằng ảnh hưởng •• Các tính toán chỉ ra rằng ảnh hưởng trọng lực của mặt Trời đối với Trái đất chỉ trọng lực của mặt Trời đối với Trái đất chỉ mạnh bằng 46% lực hút từ mặt Trăng; mạnh bằng 46% lực hút từ mặt Trăng; Như thế lực hút Mặt trăng đối với Trái Như thế lực hút Mặt trăng đối với Trái đất lớn hơn hai lần lực hút của Mặt Trời. đất lớn hơn hai lần lực hút của Mặt Trời. Những ưu thế hấp dẫn trọng lực mà •• Những ưu thế hấp dẫn trọng lực mà chúng ta gọi là thủy triều ảnh hưởng đến chúng ta gọi là thủy triều ảnh hưởng đến mặt đất, nước và không khí có thể thấy mặt đất, nước và không khí có thể thấy được như sự nâng cao và hạ xuống của được như sự nâng cao và hạ xuống của mặt đại dương hàng ngày. mặt đại dương hàng ngày.
2.5.3 Các va chạm 2.5.3 Các va chạm
Nguồn năng lượng khác của Trái đất Nguồn năng lượng khác của Trái đất nằm trong sự vận động quay và quĩ nằm trong sự vận động quay và quĩ đạo của Trái đất. Sự vận động của đạo của Trái đất. Sự vận động của Trái đất gồm: Trái đất gồm: 1) sự quay hàng ngày của Trái đất •• 1) sự quay hàng ngày của Trái đất quanh trục của nó; quanh trục của nó; 2) sự quay hàng tháng của Trái đất-- •• 2) sự quay hàng tháng của Trái đất Mặt Trăng quanh tâm trọng lực Mặt Trăng quanh tâm trọng lực chung nằm vào khoảng 4,680 km chung nằm vào khoảng 4,680 km cách tâm Trái đất về phía Mặt cách tâm Trái đất về phía Mặt Trăng; Trăng;
3) Sự vận động qũi đạo hàng năm •• 3) Sự vận động qũi đạo hàng năm tốc độ qũy đạo vượt quanh Mặt Trời--tốc độ qũy đạo vượt quanh Mặt Trời 108,000 km/h. Năng lượng kinetic 108,000 km/h. Năng lượng kinetic của vận động qũy đạo khoảng 2.7 của vận động qũy đạo khoảng 2.7 ××10103333 joule. Nếu số năng lượng joule. Nếu số năng lượng khổng lồ này bị thu hút vào sự va khổng lồ này bị thu hút vào sự va chạm với một thiên thể lớn hoặc sao chạm với một thiên thể lớn hoặc sao chổi với tốc độ 150,000 km/h, những chổi với tốc độ 150,000 km/h, những ảnh hưởng sẽ là thảm họa toàn cầu. ảnh hưởng sẽ là thảm họa toàn cầu.
Đề tài chuẩn bị theo nhóm Đề tài chuẩn bị theo nhóm
1) Qui luật địa đới và phi địa đới trong sự 1) Qui luật địa đới và phi địa đới trong sự
hình thành hoang mạc hình thành hoang mạc
2) Chứng minh qui luật phi địa đới là qui 2) Chứng minh qui luật phi địa đới là qui
luật phổ biến luật phổ biến
3) Chứng minh qui luật địa đới và đai cao là 3) Chứng minh qui luật địa đới và đai cao là
các qui luật phổ biến các qui luật phổ biến
4) El Nino và các qui luật cảnh quan liên 4) El Nino và các qui luật cảnh quan liên
quanquan
5) Laterit và qui luật địa đới 5) Laterit và qui luật địa đới
6) Qui luật tuần hoàn vật chất và năng 6) Qui luật tuần hoàn vật chất và năng
lượng lượng
7) Cảnh quan ở vòng đai lạnh 7) Cảnh quan ở vòng đai lạnh 8) Cảnh quan ở vòng đai ôn hòa 8) Cảnh quan ở vòng đai ôn hòa 9) Cảnh quan vòng đai nóng (cận nhiệt đới 9) Cảnh quan vòng đai nóng (cận nhiệt đới
và nhiệt đới) và nhiệt đới)
