Page 174 - 61

бини z і часу t , тобто  Г  f  ,z  t , необхідно розглянути
процес теплопередачі в гірських породах. Розглянемо тепло-
передачу шляхом молекулярної теплопровідності через якусь
площину. Виділимо на ній два близьких рівні z і z  dz , тем-
пература гірської породи на яких  і   d . У виділено-
Г
Г
Г
му об’ємі передача тепла буде проходити від рівня з більшою
температурою до рівня з меншою.
Тоді можна записати рівняння
    
c p Г   Г  . (3.30)
t z  z 
Це рівняння має назву рівняння теплопровідності – рів-
няння Фур’є. Зв’язки водних і теплових властивостей деяких
грунтів дозволяють здійснити рішення рівняння (3.30) з вра-
хуванням зміни параметрів c і  , тобто з врахуванням зале-
p
жностей c  f  y,x  t , z , і  f  y,x  t , z , . При цьому припуска-
p
ється, що зміни c і  функціонально пов’язані з коливанням
p
вологовмісту гірської породи. Кожен випадок того чи іншого
розподілу вологості W B  y,x  t , z , і температури  Г  y,x  t , z ,
призводить до визначеної просторово-часової зміни теплових
характеристик c і  . Тому аналіз і враховування теплопере-
p
дачі в верхній товщі земної кори, які мають за мету визначен-
ня поля температури  Г  y,x  t , z , , повинні використовуватись
шляхом розв’язку рівняння теплопровідності з змінним зна-
ченням температуропровідності.
Тепловий стан поверхні Землі формується за рахунок зо-
внішніх і внутрішніх джерел тепла. Дослідженнями встанов-
лено, що близько 99,5% всього тепла поверхневого шару Зем-
лі має зовнішнє, головним чином сонячне походження. Інші
зовнішні джерела є наслідком припливного тертя в системі
Земля-Місяць, космічних променів високих енергій і косміч-
них катастроф, і зміни світової сталої гравітації і т.п. не мають
суттєвого значення.
Сонце випромінює рівномірно в усі боки світлову енер-
26
гію загальною потужністю 3,8310 Вт, з якої на Землю по-
7 2
ступає 1,7510 Вт на рік. Це означає, що кожен 1 см земної
поверхні отримує 8,38 Дж тепла на 1 хв (так звана сонячна

540