Den geotermiske gradient er en fysisk størrelse, der beskriver stigningen i klippernes temperatur i °C i et bestemt stykke af jordens tykkelse. Matematisk udtrykt som en ændring i temperatur pr. dybdeenhed. I geologi , når man beregner den geotermiske gradient, tages 100 meter som en dybdeenhed. I forskellige områder og på forskellige dybder er den geotermiske gradient ikke konstant og bestemmes af klippernes sammensætning, deres fysiske tilstand og termiske ledningsevne, varmestrømstæthed, nærhed til indtrængninger og andre faktorer. Jordens geotermiske gradient varierer typisk fra 0,5-1 til 20 ° C og er i gennemsnit omkring 3 ° C pr. 100 meter.
En vigtig rolle i studiet af den geotermiske gradient blev spillet af Kola superdybe brønd . Da det blev lagt, blev beregningerne udført i overensstemmelse med 10 ° C pr. kilometer. Designdybden af Kola-brønden var 15 km. Det betød derfor, at den forventede temperatur var i størrelsesordenen +150 °C. Gradienten på 10 °C/km var dog kun op til tre kilometer, og så begyndte gradienten at stige på en sådan måde, at temperaturen i 7 km dybde var 120 °C, 10 km - 180 °C, 12 km - 220 °C. Det antages, at ved designdybden skal temperaturen være +280 °C. [en]
Den største geotermiske gradient, svarende til 150 °C pr. 1 km, blev registreret i staten Oregon (USA); den laveste er i Sydafrika (6 °C pr. 1 km) [1] .
Ud over den generelle teoretiske værdi har beskrivelsen af den geotermiske gradient væsentlig praktisk betydning, især set i lyset af den forventede globale brændstof- og råstofkrise. Værdien af den geotermiske gradient vil spille en afgørende rolle for spredningen af geotermisk energi .
At bestemme de termiske gradienter for andre legemer i solsystemet er dybest set et spørgsmål om en fjern fremtid. Det 20. århundrede førte kun til etableringen af Månens termiske gradient - den viste sig at være 60 gange højere end jordens, mindst 2 K /meter [2] . I det 21. århundrede bliver der gjort forsøg på i praksis at fastslå temperaturgradienten for Mars , indtil videre uden held. De tilgængelige forudsigelser af teorier er ikke pålidelige på grund af manglen på tilstrækkelig viden om Mars' indre struktur. Spørgsmålet om at bestemme den termiske gradient af himmellegemer er vigtigt, for eksempel, fordi det giver dig mulighed for at finde ud af, i hvilken dybde af kroppen i jorden du kan finde flydende vand [3] . I en fjern fremtid vil det hjælpe med at bestemme gennemførligheden af at udvikle geotermisk energi på kroppe langt fra Solen, hvor solenergianlæg vil være ineffektive.