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Temperatur als Funktion der Tiefe

Geowissenschaften

Basiswissen


Die Temperatur nimmt von der Erdoberfläche aus gesehen zum Erdmittelpunkt hin streng monton bis etwa 6000 Kelvin zu. Der Gradient ändert sich dabei aber mehrfach.

Bis etwa 1 Meter Tiefe


Hier machen sich deutlich die Temperaturschwanken der Oberfläche bemerkbar. In Mitteleuropa gilt, dass beispielsweise Frost bis in Tiefen von 60 cm bis 120 cm in den Boden eindringen kann. Darunter herrscht ganzjährig Frostfreiheit.

Bis etwa 20 oder 50 m


Bereits wenige Zentimeter unter der Erdoberfläche macht der Untergrund den Temperaturwechsel von Tag und Nacht kaum mehr mit. Die Temperaturen schwanken mit zunehmender Tiefe immer wenig und hinken der Lufttemperatur zeitlich hinterher. In 20 bis 50 Metern Tiefe hat der Untergrund dann meist eine konstante Temperatur erreicht. Dieser Bereich ist weiter behandelt unter Bodentemperatur ↗

Bis etwa 35 km


Geht man von den ersten wenigen Zehnermetern Tiefe weiter abwärts, steigt die Temperatur stetig an. In vielen Regionen ist dieser Anstieg linear, mit zum Beispiel 0,033 Grad pro Meter. Diese Lineareität gilt im Bereich der Erdkruste. So maß beispielsweise die Kontinentale Tiefbohrung (KTB) in rund 9000 Metern Tiefe eine Temperatur von etwa 265° C. Das Fachwort für diese lineare Temperaturzunahme ist ist Geothermische Tiefenstufe ↗

Sonderfall Vulkanismus


Die Faustwerte oben können in Gegenden mit aktivem Vulkanismus oder auch unterirdischen Magmakammern oder Heisswasserströmen stark abweichen. So gibt es in Japan Seen, die auch bei starken Minusgraden ständig flüssig warmes Wasser haben, da sie von unterirdischem Vulkanismus erwärmt werden. Siehe auch Vulkanismus ↗

Sonderfall Permafrostboden


In der Artis und der Antarktis ist der Boden oft dauerhaft bis in Tiefen von über 1500 Metern gefroren. Auch dort gelten andere Regeln als oben beschrieben. Lies mehr unter Permafrostboden (externer Link)

Fußnoten