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Eduard Dunker:

Ueber die Wärme im Innern der Erde und ihre möglichst fehlerfreie Ermittelung

[About the heat in the Earth's Interior and most accurate ways of determining it]

1896. 1. Auflage, X, 242 Seiten, 2 Falttafeln, 300 g
Language: Deutsch

ArtNo. ES181189601, brosch.

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Keywords

wärme heat geophysics thermal gradient

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

Erstes Capitel.
Ältere Beobachtungen. — Verschiedene Deutungen der neueren. — Die
Wärme der oberen Bodenschichten. — Nach langjährigem Durchschnitte
nimmt in diesem Theile des Bodens die Wärme mit der Tiefe gar nicht
zu. — Ihre Veränderlichkeit nach den Jahreszeiten nimmt ab mit der
Zunahme der Tiefe. — Beobachtungen im tiefen Keller des Observatoriums
zu Paris. — In einer vom Klima abhängigen Tiefe wird die Erdwärme
constant. — Stets gefrorener Boden. — Unterschied zwischen mittlerer
Temperatur der Luft und der Bodenoberfläche 1—6
Zweites Capitel.
Vom Eintritt der constanten Erdwärme an beginnt das Gesetz ihrer
Zunahme mit der Tiefe. — Auch im stets gefrorenen Boden. — Zur
gesetzmässigen Leitung der Wärme ist ein fester und dichter Körper
erforderlich. — Beobachtungen mittelst in das Gestein gesenkter
Thermometer in den Gruben des sächsischen Erzgebirges. — Störungen. —
Arithmetisches Mittel der Wärmezunahme. — Das Gesetz dieser Zunahme
konnte nicht festgestellt werden. — Wärme einer in der Grube
eingeschlossenen Wassermasse. — Gesteinswärme in frisch angehauenen
Stössen. — Beobachten mit einem durch Paraffin träge gemachten
Thermometer 7—13.
Drittes Capitel.
Benutzung des Wassers in Bohrlöchern zur Messung der Erdwärme. —
Über-fliessendes, stillstehendes. — Das träge gemachte Thermometer. —
Gewöhnliches Thermometer, dessen oberes Ende nicht unter Wasser
gebracht werden darf. — Geothermometer von Magnus. — Correctur wegen
des Wasserdrucks. — Geothermometer ohne Scala. — Störungen durch
Oxydation des Quecksilbers. — Apparat zum Einlassen. — Verhinderung
des Eintritts von Wasser in das Instrument. — Geothermometer ohne
Scala in einer zugeschmolzenen Glasröhre. — Die Maximumthermometer
von Walferdin, Negretti und Zambra, Casella. — Vergleichung derselben
miteinander. — Desgleichen mit Normalinstrumenten. - IV - —
Thermometer bei einer Centralstelle. — Verpackung der Thermometer für
den Transport 13-48.
Viertes Capitel.
Die Beobachtungen im Bohrloche I zu Sperenberg. — Die Wärme des
Wassers ist nicht die des anstossenden Gesteins. — Beobachtung der
Wärme des Wassers in einer durch einen Stopfen abgeschlossenen kurzen
Wassersäule. — Die dadurch erhaltene Gesteinswärme. — Die störende
innere Strömung nicht abgeschlossenen Wassers nimmt zu mit der Tiefe
und Weite eines Bohrlochs und verschwindet bei dem in sehr engen
Klüften stillstehenden Wasser. — Wie selbst eine Abnahme der Wärme des
offenen Wassers mit Zunahme der Tiefe entstehen kann. — Walferdin's
Beobachtungen im Bohrloche zu Mondorf. — Arago's Äusserung über die
innere Strömung des Wassers 48—62.
Fünftes Capitel.
Beobachtungen im Bohrloche I zu Sperenberg nach seiner Vollendung. —
Ab-schluss kurzer Wassersäulen in demselben durch mit Wasser
angefüllte Kautschukballons. — Zusammenstellung der Beobachtungen. —
Nähere Beschreibung derselben. — Correctur der 9 gelungenen
Beobachtungen wegen des Wasserdrucks. — Die entstandenen
Schwierigkeiten fallen fort, wenn während des Bohrens beobachtet
wird. — Bis zu welchem Maasse richtige Beobachtungen nach Vollendung
eines Bohrlochs noch möglich sind 62—79.
Sechstes Capitel.
Leitung der Wärme in einem festen und dichten Stabe von gleichem
Querschnitte, wenn keine Seitenausstrahlung der Wärme stattfindet. —
Der Schutz gegen die Seitenausstrahlung ist vorhanden bei Kugeln. —
Einfluss der Neigung schieferiger Gesteine auf die Wärmeleitung. —
Unrichtige Deutung der Wärnieleitung im Erdkörper. — G. Bischof's
Beobachtungen in einer aus geschmolzenem Basalt gegossenen Kugel. —
Verzögerung der Wärmezunahme nach dem Mittelpunkte der Kugel hin. —
Versuch über die Wärmeleitung im Sande von F. Pfaff. — Etwaige weitere
derartige Versuche in Steinkugeln. — Das Gesetz der Wärmezunahme in
einer sich abkühlenden Kugel nach Fourier. — Ist nicht zu verwechseln
mit dem, was die Beobachtungen im Erdkörper in den erreichbaren Tiefen
ergeben haben. 79—86.
Siebentes Capitel.
Berechnung der Temperaturreihen. — Die Temperatur ist auszudrücken als
Function der Tiefe. — Entwicklung der Formeln für vollkommen
regelmässige Reihen. — Reihen erster Ordnung. — Desgleichen zweiter
Ordnung mit beschleunigter Wärmezunahme. — Ausdrücke zur Berechnung
von drei Constanten. — Reihen zweiter Ordnung mit verzögerter
Wärmezunahme. — Diese haben ein Maximum der Temperatur. — Reihen
dritter Ordnung. — Diese haben, wenn die Verzögerung der Wärmezunahme
nicht sehr gross ist, kein Maximum der
Temperatur 86—97.
Achtes Capitel.
Berechnung beobachteter Temperaturreihen nach der Methode der
kleinsten Quadrate. — Reihen zweiter Ordnung mit als unabänderlich
betrachtetem Anfangsgliede. — Mittel zur Abkürzung der grossen
Zahlen. — Beobachtungen in der Grube Maria bei Aachen, berechnet als
Reihe zweiter Ordnung, die Tiefen von der Oberfläche an gerechnet. —
Ausdrücke für die wahrscheinlichen Fehler und ihre Grenzen. —
Algebraische Summe der Abweichungen der Berechnung von der
Beobachtung. — Die 9 Beobachtungen von Sperenberg, berechnet als Reihe
zweiter Ordnung mit Herunterschiebung der Oberfläche für die Rechnung
um die Tiefe der obersten Beobachtung. 97—108.
Neuntes Capitel.
Die zulässige Grösse der Summe der Fehlerquadrate, — Auch unrichtige
beobachtete Reihen werden durch die Berechnung völlig regelmässig. —
Die gelinge Summe der Fehlerquadrate beweist nicht immer die genügende
Richtigkeit der Beobachtungen. — Beurtheilung verzögerter Reihen mit
Rücksicht auf physikalische Möglichkeit. — Reihen zweiter Ordnung,
deren Verzögerung oder Beschleunigung der Wärmezunahme sehr gering
ist, sind als Reihen erster Ordnung zu betrachten und als solche zu
berechnen. — Die 9 Beobachtungen zu Sperenberg, berechnet als Reihen
erster Ordnung mit Herunterschiebung der Oberfläche um 700 Fuss. —
Desgleichen ohne diese Verschiebung. — Umänderung einer Reihenformel
für eine andere Thermometerscala und ein anderes
Längenmaass. 109—117.
Zehntes Capitel.
Das arithmetische Mittel der Wärmezunahme. —
Die Tiefenstufen. S. 117—121.
Elftes Capitel.
Ausführung der Berechnung der Beobachtungen. — Berechnung der Formeln
mit und ohne Benutzung der Logarithmen. — Berechnung der einzelnen
Temperaturen ohne Benutzung der Logarithmen. — Benutzung regelmässiger
Reihen zur Beurtheilung der beobachteten. — Mittel, um schon vor der
Berechnung den Charakter einer Reihe zu erkennen. — Die mittlere
Jahrestemperatur und die Zone der mit der Jahreszeit sich ändernden
Temperaturen sind in die Berechnung nicht mit aufzunehmen. —
Graphische Darstellung der Temperatur-reihen. 121—130.
Zwölftes Capitel.
Die erste Formel für Sperenberg. — Bessere Formeln. — Vergleichung
derselben mit einander. — Danach nimmt zu Sperenberg die Wärme wie die
Tiefe zu. — Unabhängigkeit einer Beobachtung mit Wasserabschluss von
der Zeit ihrer Anstellung. — Hat das Bohren mit Wasserspülung Einfluss
auf die Beobachtungen? — Verhalten der Gesteinswärme in Bergwerken. —
Zweckmässigkeit des Beobachtens auf der jedesmaligen Bohrlochsohle
unter Beseitigung der Bohrarbeitswärme. — Vorzüge der Beobachtungen
mit Wasserabschluss. — Zu ihrer Berechnung ist die Formel für eine
Reihe dritter Ordnung nicht geeignet. 130-142.
Dreizehntes Capitel.
Stören.der Einfluss der inneren Strömung des Wassers in Bohrlöchern
auf den Charakter einer Temperaturreihe. — Berechnung der Temperaturen
des offenen Wassers im Bohrloche zu Sperenberg nach seiner
Vollendung. — Temperaturen des offenen Wassers in den Bohrlöchern zu
Kentish Town bei London, Kohlengrube South Hetton JDurham,
Pitzpuhl. 143—147.
Vierzehntes Capitel.
Beobachtungen in dem Bohrloche zu Sudenburg bei Magdeburg. —
Zusammenstellung der Beobachtungen mit und ohne Wasserabschluss. — Für
erstere Absonderung einiger Beobachtungen zur Bildung von zwei Reihen
und deren Berechnung. — Die wahrscheinlichste Reihe berechnet als
Reihe erster Ordnung. 147—152.
Fünfzehntes Capitel.
Die Beobachtungen in dem Bohrloche zu Pregny bei Genf. — Berechnung
derselben. — Die Wärme nimmt sehr genau zu wie die Tiefe. — Die
Beobachtungen verdanken den hohen Grad ihrer Richtigkeit hauptsächlich
dem dicken Schlamme im Bohrloche. 152—155.
Sechzehntes Capitel.
Beobachtungen im Bohrloche zu Grenelle. — Bilden mit der Temperatur
der Oberfläche und der im Keller des Observatoriums eine verzögerte
Reihe. — Die Beobachtungen im Bohrloche ergeben, als Reihe zweiter
Ordnung berechnet, eine Verzögerung der Wärmezunahme, die so gering
ist, dass sie eine Reihe erster Ordnung, also keine verzögerte Reihe
bilden. — Eine Formel von W. v. Freeden über Grenelle und zwei andere
Bohrlöcher unter Mitbenutzung der mittleren Temperatur der
Oberfläche. 155—158.
Siebzehntes Capitel.
Das Bohrloch zu Neuffen. — Ungewöhnlich hohe Zunahme der Wärme mit der
Tiefe. — Berechnung der Beobachtungen als Reihe erster Ordnung. —
Desgleichen als Reihe zweiter Ordnung und deren Resultate. — Die Wärme
nimmt etwas schneller zu als die Tiefe. — Ansichten über die Ursachen
der hohen Wärmezunahme. — Der im Bohrloche vorhandene dicke Schlamm
machte die Beobachtungen richtig. — Vergleichung zwischen Pregny,
Grenelle und Neuffen. — Beobachtungen im langsam aufsteigenden Wasser
des Bohrlochs zu Rüdersdorf. 158-164.
Achtzehntes Capitel.
Beobachtungen im Bohrloche zu Schladebach. — Abschluss kurzer
Wassersäulen durch Thon. — Geringer Unterschied zwischen den mit und
ohne Wasser-abschluss erhaltenen Temperaturen. — Temperaturreihe unter
den Futterröhren. — Desgleichen in den Futterröhren und in dickem
Schlamme. — Die Reihe unter den Futterröhren kann mit der in denselben
zu einer vereinigt werden. — Die Wärme nimmt zu wie die Tiefe. —
Schmelzhitze der Lava. S. 165—177.
Neunzehntes Capitel.
Beobachtungen in preussischen und sächsischen Gruben. — Desgleichen
auf der Sohle eines Schachtes der Kohlengrube Rose bridge und deren
Berechnung. — Weitere Berechnung der Beobachtungen in der Grube Maria
bei Aachen. — Beobachtungen im Adalbertschachte zu
Przibram. 177—184.
Zwanzigstes Capitel.
Beobachtungen im stets gefrorenen Boden eines Schachtes zu Jakutsk in
Sibirien. — Grosse Zunahme der Wärme mit der Tiefe. — Unhaltbare
Erklärung hierfür. — Berechnung der Beobachtungen. — Störende
Einflüsse. — Erklärung der übermässigen Wärmezunahme im oberen Theile
des Schachtes. — Die Zunahme der Wärme mit der Tiefe ist erwiesen,
nicht aber das Gesetz derselben. 184—190.
Einundzwanzigstes Capitel.
Die Curven gleicher Erdwärme sind in Bergen nach oben und in Thälern
nach unten gebogen. — Verhalten des süssen Wassers in tiefen Landseen
und des Meerwassers in grossen Tiefen. — Geringe Wärme des Meerwassers
über nicht tiefen Stellen. — Wärme des Gesteins in nahezu horizontalen
Strecken unter Bergen, namentlich in Tunnels. — Unterschied zwischen
einer Temperaturreihe in senkrechter und der gegen den Bergabhang
rechtwinkligen Richtung. — Wärme des in Bergen herunterfliessenden
Wassers. 190—198.
Zweiundzwanzigstes Capitel.
Die wenigen bis jetzt vorhandenen möglichst richtigen Temperaturreihen
haben keine in Betracht kommende Verzögerung, oder sogar eine
Beschleunigung der Zunahme der Wärme mit der Tiefe ergeben. — Die von
den Beobachtungen abgeleitete Verzögerung der Wärmezunahme ist
unhaltbar. — Unhaltbare Behauptungen über die Beobachtungen zu
Sperenberg. — Die besten Beobachtungen führen auf das Vorhandensein
einer allgemeinen hohen Erdwärme und dass sie der Rest einer früheren
noch höheren ist. — Vulcanausbrüche vermindern die Erdwärme. —
Einfluss von Gesteinsspalten auf die Entstehung heisser Quellen. —
Sonstige Ansichten über die Ursache der Erdwärme. — Weiteres über sehr
wenig verzögerte oder beschleunigte Temperaturreihen. — Etwaige
künftige höhere Bedeutung des arithmetischen Mittels der
Wärmezunahme. 199—205.
Dreiundzwanzigstes Capitel.
Weitere Beobachtungen sind erforderlich. — Genaueres Verfahren dazu in
Bergwerken. — Beobachtungen in senkrechten tiefen, zum Sprengen
dienenden Bohrlöchern. — Wärmezunahme im Kohlengebirge. — Genügende
Richtigkeit ist in Bergwerken oft schwer und unter Umständen gar nicht
zu erreichen. — Günstig hierfür sind Steinsalzwerke. 206—209.
Vierundzwanzigstes Capitel.
Beobachtungen in Bohrlöchern mit Benutzung eines dicken Schlammes. —
Neuer Abschlussapparat mit Kautschukballons. — Abschluss einer
Wassersäule durch Thon. — Apparat hierzu. — Wasserabschluss mittelst
durchlochter massiver Kugeln von Kautschuk. — Beobachten in dickem
Schlamme nach Einstellung des Bohrens. — Benutzung eines Seils für die
Abschlussapparate. — Sonstige Mittel zum Abschluss von Wassersäulen. —
Becquerell's Verfahren zur Messung der Temperatur mittelst des
elektrischen Stromes. 210—236.
Fünfundzwanzigstes Capitel.
Was in neuerer Zeit für die Fortsetzung der Beobachtungen geschehen
ist. — Bemühungen der British Association. — Beobachtungen in
Utrecht. — Bohrungen und Beobachtungen in Deutschland. — Früherer
Eifer. — Jetzige bessere Mittel zur Erlangung richtiger
Beobachtungen. — Nachtheile eines zu späten Beginns der Beobachtungen
in Bohrlöchern. — Hoher Werth der langen Temperaturreihen. —
Rathschläge für künftige Beobachtungen. — Die Beurtheilung der
Beobachtungen ist erleichtert durch die Möglichkeit ihrer
Berechnung. — Was noch zu erreichen sein wird. 237—242.