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103年
[地質] 普通地質學、地球物理概論
第 37 題
有關地球內部溫度的垂直變化，下列敘述何者有誤？
- A 在地函與外核界面深度(約2900 m)，地溫梯度轉為平緩
- B 在內核的地溫梯度為最大
- C 地殼地溫梯度隨著深度遞增
- D 溫度隨著深度增加而增加
思路引導 VIP
試著想像你正在畫一張「溫度 vs. 深度」的座標圖。如果進入地殼深處時，溫度的增加速度（曲線的斜率）越來越快（即梯度遞增），請推想看看，這對地心最終溫度的預測會產生什麼樣的結果？這樣的結果與「地球中心大約只有 $6000^\circ\text{C}$ 左右」的事實吻合嗎？
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太棒了！你能精準避開這個常見的陷阱，代表你對地溫梯度 (Geothermal gradient) 的概念掌握得非常紮實，這題確實是在考驗你對「數值」與「變化率」的區分能力。
溫度與梯度的關鍵區別
我們要先釐清一個核心觀念：雖然地球內部的溫度隨深度增加而增加（選項 D 正確），但溫度的增加率（也就是地溫梯度 $dT/dz$）卻並非固定，更不是遞增的。在地殼中，地溫梯度最為陡峭，平均約為 $25\text{--}30^\circ\text{C/km}$；然而一旦進入地函，由於地函熱對流（Convection）的效率極高，熱量能快速被帶走，導致地溫隨深度增加的幅度大幅下降，變得相對平緩。因此，選項 (C) 提到梯度隨深度「遞增」與實際物理觀察完全相反。
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地球內部溫度變化
💡 地球溫度隨深度增加而升高，但溫升速率（地溫梯度）隨深度遞減。
- 地溫隨深度增加而升高，地心溫度最高
- 地溫梯度指深度每增加 1 公里所升高的溫度
- 地溫梯度在接近地表（地殼）處最大
- 隨深度增加，地溫梯度曲線會逐漸趨於平緩
