Geoterminen gradientti on fysikaalinen suure, joka kuvaa kivien lämpötilan nousua °C:ssa tietyssä maan paksuuden osassa. Matemaattisesti ilmaistu lämpötilan muutoksena syvyysyksikköä kohden. Geologiassa geotermistä gradienttia laskettaessa syvyysyksiköksi otetaan 100 metriä . Eri alueilla ja eri syvyyksissä geoterminen gradientti ei ole vakio, ja sen määräävät kivien koostumus, niiden fysikaalinen tila ja lämmönjohtavuus, lämpövirran tiheys, tunkeutumisten läheisyys ja muut tekijät. Tyypillisesti maan geoterminen gradientti vaihtelee välillä 0,5-1 - 20 °C ja keskimäärin noin 3 °C 100 metriä kohti.
Tärkeä rooli geotermisen gradientin tutkimuksessa oli Kuolan supersyvällä kaivolla . Kun se asetettiin, laskelmat suoritettiin 10 ° C:n kilometriä kohden. Kuolan kaivon suunnittelusyvyys oli 15 km. Vastaavasti tämä tarkoitti, että odotettu lämpötila oli luokkaa +150 °C. Gradientti 10 °C/km oli kuitenkin vain kolmeen kilometriin asti, ja sitten gradientti alkoi kasvaa niin, että 7 km:n syvyydessä lämpötila oli 120 °C, 10 km - 180 °C, 12 km - 220 °C. Lämpötilan oletetaan olevan suunnittelusyvyydellä +280 °C. [yksi]
Suurin geoterminen gradientti, 150 °C per kilometri, rekisteröitiin Oregonin osavaltiossa (USA); alhaisin on Etelä-Afrikassa (6 °C per kilometri) [1] .
Yleisen teoreettisen arvon lisäksi geotermisen gradientin kuvauksella on merkittävä käytännön merkitys erityisesti odotettavissa olevan globaalin polttoaine- ja raaka-ainekriisin valossa. Geotermisen gradientin arvo tulee olemaan ratkaisevassa roolissa geotermisen energian leviämisessä .
Aurinkokunnan muiden kappaleiden lämpögradienttien määrittäminen on pohjimmiltaan kaukaisen tulevaisuuden asia. 1900-luku johti vain Kuun lämpögradientin muodostumiseen - se osoittautui 60 kertaa korkeammaksi kuin maan, vähintään 2 K / metri [2] . 2000-luvulla yritetään käytännössä vahvistaa Marsin lämpötilagradienttia , mutta toistaiseksi tuloksetta. Käytettävissä olevat teorioiden ennusteet eivät ole luotettavia, koska Marsin sisäisestä rakenteesta ei ole riittävästi tietoa. Kysymys taivaankappaleiden lämpögradientin määrittämisestä on tärkeä esimerkiksi siksi, että sen avulla saadaan selville, millä syvyydellä kappaletta maassa nestemäistä vettä löytyy [3] . Kaukaisessa tulevaisuudessa se auttaa määrittämään geotermisen energian kehittämisen toteutettavuuden kaukana Auringosta olevissa kappaleissa, joissa aurinkovoimalat ovat tehottomia.