地表热流概念

在地球表面感觉到的热主要来自太阳，但是太阳热能中只有很少一部分能进入地下几百米深处，大部分热仍返回空中。因此，太阳热对地球内部的影响，与地球里面存在的热（地球内热，简称地热）相比，是微不足道的。

地球内部的热，主要是来自放射性同位素的衰变。所放出的热量以各种形式传到地面，最明显的形式是火山和温泉。地热通过地表而逸出，它直接或间接地推动了与构造运动、岩浆活动和变质活动有关的地质过程。其中，地球内热主要采取一种极缓慢的大范围释放形式，流出地表的热流，它在地球物理研究中占有更为重要的地位。

地球在单位时间内、通过单位面积流出的热量（能量）称为地球表面热流密度，简称地表热流或大地热流。地表热流值很小，相当于地面接收的太阳热辐射能流密度的几千分之一。文献上有以HFU（Heat Flow Unit）为热流密度单位，它定义为1μcal/（cm2·s），即微卡/（厘米2秒）；在国际单位制中，热流密度单位为1m W/m2，即毫瓦/米2。它们的换算关系是：1HFU=41.868m W/m2。

表20-1给出通过地面的能流类型及其平均能流密度和地球总能流量。总能流量除以1.6×1019s·m2，则得平均能流密度。该表说明，地表热流在地球丢失能量的诸项之中，居于首位。地表热流虽在数值上首屈一指，但因为它不像火山爆发和强烈地震那样，在很短时间局部地区发生能量的急剧释放，不可能酿成灾害，也不像太阳辐射和潮汐摩擦那样，可以直接作为能源为民造福，所以，地表热流概念只存在于地学研究中。但是，地表热流是反映地球内热的基本物理量，它对于研究地球整体的热性质十分重要。同时，就局部的规模而言，地热测量的结果可以用来寻找断层和裂缝等构造，在应用上用于热田开发。

表20-1 地面能流类型及能流大小