Diferencia entre gradiente vertical en oceano y en tierra

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Diferencia entre gradiente vertical en oceano y en tierra
« en: Domingo 16 Enero 2011 20:48:36 pm »
Hola, tenia una duda y no acabo de encontrar la respuesta en ningun lado.
A ver si algún experto podria decirme:

¿Porqué a medida que penetramos en la corteza terrestre la temperatura sube a razón de 3ºC cada 100m y en el mar ocurre al contrario, bajando hasta los 0º?

Porqué el calor del núcleo terrestre se difunde por condución hacia las capas más superficiales, calentándolas, y en cambio no calienta el agua en el fondo marino, en aguas profundas? Supongo que allí no hay corrientes que disipen ese calor, como si puede deducirse en las capas medias y superficiales... (Es la única razon que se me ocurre)

P.D. A los moderadores: Si es más adecuada en otro subforo, me la teletrasportais.
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pannus

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Re: Diferencia entre gradiente vertical en oceano y en tierra
« Respuesta #1 en: Domingo 16 Enero 2011 21:03:37 pm »
La fuente que calienta el agua es el sol. Y, aun en las aguas más limpas, a solo unos centenares de metros reina la oscuridad absoluta (creo que la mayor profundidad a la que se ha llegado a ver un tenue resplandor no llega ni a 900 m). Por eso el sol solo calienta la superficie.

Además, el agua que se enfría en los polos y se hunde, o la que, al ganar salinidad por formación de hielo gana asimismo densidad y se va al fondo, se extiende por las capas profundas del océano. De ahí que cuanto más abajo, más frío.

El calor geotérmico, como preguntas, es inútil: el calor específico del agua es muy alto. Y hay mucha, mucha agua que calentar.

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Re: Diferencia entre gradiente vertical en oceano y en tierra
« Respuesta #2 en: Domingo 16 Enero 2011 21:41:53 pm »
Claro que hay mucha agua que calentar, pero también mucha es la cantidad de corteza que hay que calentar y aún así, está caliente a poco que excaves.

Si el calor especifico volumetrico del agua es 4,1, el del aluminio es 2,4, cobre 3,4... pongamos que de media la corteza ronde el 2, o sea, la mitad, podria pensarse que si no hubiera mezcla del agua, en las capas cercanas al fondo marino, esta se calentara a razón del 50%, o sea, 1,5º por cada 100 metros.

Entonces me estas diciendo que la razón es que sí hay mezcla? Eso vendría a probar porque no se hiela el fondo de un gran lago dulce: si lo hiciera, al no haber mezcla, el calor geotermico acabaria fundiendolo.
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pannus

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Re: Diferencia entre gradiente vertical en oceano y en tierra
« Respuesta #3 en: Domingo 16 Enero 2011 21:52:28 pm »
Claro que hay mucha agua que calentar, pero también mucha es la cantidad de corteza que hay que calentar y aún así, está caliente a poco que excaves.

Pero la corteza está formada por materiales que conducen muy mal el calor: de hecho, el suelo no está muy caliente en ningún lugar del mundo por la noche (exceptuando zonas volcánicas, por supuesto).

Eso vendría a probar porque no se hiela el fondo de un gran lago dulce: si lo hiciera, al no haber mezcla, el calor geotermico acabaria fundiendolo.

El fondo de un lago no se hiela porque el agua, al enfriarse, alcanza su máxima densidad a +4º. El agua que siga enfriándose ya estará de nuevo menos densa y se quedará en la superficie: por eso el hielo permanece arriba, flotando, y no se hiela el fondo.

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Re: Diferencia entre gradiente vertical en oceano y en tierra
« Respuesta #4 en: Lunes 17 Enero 2011 19:30:54 pm »
¿De verdad que el suelo tiene una conductividad menor que la del agua? Si es volcánico puede, la piedra pómez tiene U=0,12  W/mk, la lava 0,55 W/mk, pero al agua es 0,58 W/mk, y el basalto 3,5 W/mk, la caliza anda por 1,7...

No me sirve ese argumento.

Con respecto al fondo de un lago me refería de un lago MUY profundo, en donde la temperatura del fondo no tenga relación con la de la superficie y esté por debajo de los 0º (como en el mar, solo que en éste al tener sal no se hiela por esa razón).

Por ejemplo, el lago Baikal, con 1600m de profundidad o el Tanganica con 1.400m
« Última modificación: Lunes 17 Enero 2011 19:37:39 pm por hotice »
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Re: Diferencia entre gradiente vertical en oceano y en tierra
« Respuesta #5 en: Lunes 17 Enero 2011 19:42:40 pm »
¿De verdad que el suelo tiene una conductividad menor que la del agua?

Yo no he dicho que la tierra conduzca peor que el agua: he dicho que conduce mal. O, si lo prefieres de manera más correcta, conduce ineficazmente respecto al gradiente que hay entre manto y superficie.
Además, no se trata solo de conducciones: se trata también de capacidades térmicas. Y la del agua es tremenda.

Con respecto al fondo de un lago me refería de un lago MUY profundo, en donde la temperatura del fondo no tenga relación con la de la superficie y esté por debajo de los 0º; como en el mar, solo que en éste al tener sal no se hiela por esa razón.

El fondo de un lago no puede estar bajo cero por la sencilla razón de que el pico de densidad se halla a +4º, y ésa es la Tª de las capas profundas de un lago helado.
El fondo del océano tampoco está bajo cero: está a unos 2º en todo el mundo (aquí no hay pico de densidad a 4º por la simple razón de que hablamos de agua salobre).

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Re: Diferencia entre gradiente vertical en oceano y en tierra
« Respuesta #6 en: Lunes 17 Enero 2011 21:17:36 pm »
ummm?

creo que el fondo del mediterraneo esta sobre 13ºC  ::)

Citar
...
Temperatura

En los océanos hay una capa superficial de agua templada (12º a 30ºC), que llega hasta una profundidad variable según las zonas, de entre unas decenas y 400 o 500 metros. Por debajo de esta capa el agua está fría con temperaturas de entre 5º y -1ºC. Se llama termoclina al límite entre las dos capas. El Mediterráneo supone una excepción a esta distribución de temperaturas porque sus aguas profundas se encuentran a unos 13ºC. La causa hay que buscarla en que está casi aislado al comunicar con el Atlántico sólo por el estrecho de Gibraltar y por esto se acaba calentando todo la masa de agua.

El agua está más cálida en las zonas ecuatoriales y tropicales y más fría cerca de los polos y, en las zonas templadas. Y, también, más cálida en verano y más fría en invierno. Subir al comienzo de la página

Corrientes marinas

Las aguas de la superficie del océano son movidas por los vientos dominantes y se forman unas gigantescas corrientes superficiales en forma de remolinos.

El giro de la Tierra hacia el Este influye también en las corrientes marinas, porque tiende a acumular el agua contra las costas situadas al oeste de los océanos, como cuando movemos un recipiente con agua en una dirección y el agua sufre un cierto retraso en el movimiento y se levanta contra la pared de atrás del recipiente. Así se explica, según algunas teorías, que las corrientes más intensas como las del Golfo en el Atlántico y la de Kuroshio en el Pacífico se localicen en esas zonas.

Este mismo efecto del giro de la Tierra explicaría las zonas de afloramiento que hay en las costas este del Pacífico y del Atlántico en las que sale agua fría del fondo hacia la superficie. Este fenómeno es muy importante desde el punto de vista económico, porque el agua ascendente arrastra nutrientes a la superficie y en estas zonas prolifera la pesca. Las pesquerías de Perú, Gran Sol (sur de Irlanda) o las del Africa atlántica se forman de esta manera.

En los océanos hay también, corrientes profundas o termohalinas en la masa de agua situada por debajo de la termoclina. En estas el agua se desplaza por las diferencias de densidad. Las aguas más frías o con más salinidad son más densas y tienden a hundirse, mientras que las aguas algo más cálidas o menos salinas tienden a ascender. De esta forma se generan corrientes verticales unidas por desplazamientos horizontales para reemplazar el agua movida. En algunas zonas las corrientes profundas coinciden con las superficiales, mientras en otras van en contracorriente.

Las corrientes oceánicas trasladan grandes cantidades de calor de las zonas ecuatoriales a las polares. Unidas a las corrientes atmosféricas son las responsables de que las diferencias térmicas en la Tierra no sean tan fuertes como las que se darían en un planeta sin atmósfera ni hidrosfera. Por esto su influencia en el clima es tan notable (ver Fenómeno del Niño)Subir al comienzo de la página
...
Océanos y mares
« Última modificación: Lunes 17 Enero 2011 21:21:39 pm por _00_ »

pannus

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Re: Diferencia entre gradiente vertical en oceano y en tierra
« Respuesta #7 en: Lunes 17 Enero 2011 21:26:11 pm »
Perdón _00_, olvidé puntualizar: EN LOS OCÉANOS.

Efectivamente, en el Mediterráneo, que no se ve afectado por las masas de agua que se hunden en el Atlántico norte (pues el Estrecho de Gibraltar no es lo suficientemente profundo), la Tª es de unos constantes 13 ó 14º bajo la termoclina (la cual desaparece en invierno).
Es el mar abierto donde el agua está casi en el punto de congelación a partir de unos 3600 m en cualquier latitud.

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Re: Diferencia entre gradiente vertical en oceano y en tierra
« Respuesta #8 en: Lunes 17 Enero 2011 21:27:47 pm »
Hay que tener en cuenta que la corteza oceánica es basáltica mientras que la continental es granítica,a parte del espesor de cada una.

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Re: Diferencia entre gradiente vertical en oceano y en tierra
« Respuesta #9 en: Martes 18 Enero 2011 10:29:40 am »
Vale, hablamos de capacidad calorífica.

La del agua es grande efectivamente:  1000 kcal/m3 ºC, pero no tan alta con respecto a otros elementos del terreno:  la tierra seca tiene unos 660 y  el basalto 540. Un poco menos de la mitad.
Suficiente para explicar que la transferencia de calor desde el centro de la Tierra sea eficaz para calentar una cueva de 1000m de profundidad 30º (o sea a 12.000 kilómetros de distancia) y no sea capaz de calentar el fondo de las Marianas 4 o 5º?

Ya que nadie me convence con sus argumentos, empiezo a considerar más seriamente que la razón sea el movimiento del agua; a pesar de la profundidad no estará estática; debe tener también cierta corriente siendo sustituida por otro agua más densa y por lo tanto fría.
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Re: Diferencia entre gradiente vertical en oceano y en tierra
« Respuesta #10 en: Martes 18 Enero 2011 10:38:21 am »
Ya que nadie me convence con sus argumentos, empiezo a considerar más seriamente que la razón sea el movimiento del agua; a pesar de la profundidad no estará estática; debe tener también cierta corriente siendo sustituida por otro agua más densa y por lo tanto fría.

Justo te lo comentó Pannus en el primer post:


Además, el agua que se enfría en los polos y se hunde, o la que, al ganar salinidad por formación de hielo gana asimismo densidad y se va al fondo, se extiende por las capas profundas del océano. De ahí que cuanto más abajo, más frío.


   

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Re: Diferencia entre gradiente vertical en oceano y en tierra
« Respuesta #11 en: Martes 18 Enero 2011 13:18:18 pm »
Hay que tener en cuenta que si el agua del fondo oceánico se calentara, ascendería por el mismo motivo que una masa de aire cálido se eleva en la atmósfera,o sea,menor densidad y sería sustituida por una masa de agua más fría, por lo que volveriamos a lo mismo.

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