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Wärmestromdichte

Weltkarte der Wärmestomdichte. Quelle: Limberger et al.

Die Wärmestromdichte q [W m-2], ist der Wärmestrom pro Fläche.

Die mittlere terrestrische Wärmestromdichte ist 91,6 mW/m2. Lokal können die Werte stark abweichen.

Im Wärmestrom ist der Faktor Zeit integrativ enthalten. Die Wärmestromdichte ent­spricht dem Produkt aus der Wärmeleitfähigkeit λ und dem Temperaturgradienten grad T [K m-1] und ist durch die Fouriergleichung

Q =  λGrad T

definiert, welche die konduktive Wärme­leitung beschreibt.

Zur Wärmestromdichte q gilt:

Maßeinheit

W m-2

Definition

Die Wärmestromdichte ist der Wärmestrom aus der Erde pro Einheitsfläche.

Bestimmung

In-situ-Messung der Temperatur in Bohrungen und daraus abgeleitet der Tem­peraturgradient; Messung der Wärmeleitfähigkeit an Bohrkernen im Labor (ersatzweise Lite­raturwerte für gleiche Lithologie).

Methoden

Temperaturextrapolation in die Tiefe z . Die Extrapolation setzt reine konduktive Wärmeübertragung voraus.

Sekundäre Parameter zur Berechnung

Mittlere Temperatur an der Erdoberfläche T0, Wärmeleitfähigkeit λ.

Wertebereich

30–120 mW m-2. Die mittlere Wärmestromdichte beträgt in Deutschland etwa 65 mW m-2.

Literatur

Internationale Wärmestromdatenbank der International Heat Flow Commission

www.geotis.de/homepage/sitecontent/info/publication_data/bases/bases_data/Arbeitshilfe_08022007.pdf