Définition
Profil thermique de la Terre
Le profil thermique de la Terre est une représentation de la variation de température en fonction de la profondeur sous la surface terrestre.
Température du sous-sol
La température du sous-sol terrestre augmente généralement avec la profondeur en raison de l’augmentation de la pression et de la chaleur radiogénique.
Géotherme
Le géotherme est une courbe qui décrit l'évolution de la température avec la profondeur à l'intérieur de la Terre.
Mécanismes de transfert thermique
Le transfert thermique à l'intérieur de la Terre se fait principalement via trois mécanismes : la conduction, la convection et le rayonnement. Chacun de ces mécanismes joue un rôle crucial à différentes profondeurs et dans différentes couches de la Terre.
Conduction thermique
La conduction thermique est le processus par lequel la chaleur est transmise à travers les matériaux solides. Dans les couches superficielles de la Terre, notamment la croûte terrestre, la conduction est le principal mode de transfert de chaleur. Les roches, en tant que matériaux solides, transfèrent lentement la chaleur depuis les zones chaudes du manteau vers la surface plus froide.
Convection thermique
La convection thermique est un processus de transfert de chaleur par mouvement de masse fluide. Dans le manteau terrestre, la convection est un mode de transfert prédominant. De vastes mouvements de roches semi-solides transportent la chaleur du noyau vers la surface. Ces mouvements sont lents mais puissants, jouant un rôle essentiel dans les processus tectoniques.
Rayonnement thermique
Bien que le rayonnement thermique soit un moyen de transfert de chaleur, son rôle dans le transport thermique interne de la Terre est limité. En effet, le rayonnement se produit principalement entre la surface de la Terre et son environnement extérieur et participe moins aux processus internes de transfert.
Distribution de la température à travers la Terre
La répartition de la température à différentes profondeurs de la Terre présente des variations significatives. À la surface, la température est influencée par l’énergie solaire, mais à mesure que l’on pénètre plus profondément, la chaleur interne commence à prévaloir. Dans la croûte supérieure, la température progresse généralement de 25 à 30°C par kilomètre de profondeur. En s'enfonçant dans le manteau, ce gradient thermique est influencé par la conductivité thermique des matériaux environnants et par les mouvements convectifs.
Géotherme de la planète Terre
Le géotherme décrit la manière dont la température change en fonction de la profondeur. Il reflète les variations de température associées à la structure interne de la Terre : la croûte, le manteau et le noyau. Le géotherme montre un gradient de température plus élevé dans la croûte et un gradient moins prononcé dans le manteau, en raison des mouvements convectifs. Le noyau, particulièrement le noyau interne, présente des températures extrêmement élevées, dépassant parfois 5000°C.
A retenir :
Le profil thermique de la Terre révèle des variations significatives de la température avec la profondeur, influencées principalement par les processus de conduction, de convection et de rayonnement. Dans les couches superficielles, notamment la croûte, la conduction prédomine, tandis que dans le manteau, la convection devient le mécanisme principal de transfert de chaleur. Le géotherme est essentiel pour comprendre la structure interne de la Terre et les températures élevées dans le noyau jouent un rôle crucial dans les processus géodynamiques. En résumé, le profil thermique de la Terre est le reflet de ses processus internes complexes et de la dynamique de ses couches.
