Techniklexikon

Erde, Dichteverteilung in der

Umwelt- und Geophysik, radiale Dichteverteilung r(r) im Inneren der Erde; sie ist von grosser Bedeutung für Fragen nach dem Stoffbestand und der Druckverteilung (Erde, Druckverteilung in der) im Erdinneren sowie nach druckbedingten Zustandsänderungen der Materie und Massenbewegungen, die durch Instabilitäten verursacht werden. Da die Erddichte nicht direkt gemessen werden kann, müssen für das Dichte-Tiefenprofil Modelle entwickelt werden, die auf beobachtbaren Grössen basieren, wie der Gesamtmasse M_E (bestimmbar aus der Schwereverteilung an der Erdoberfläche, Schwere) und dem gesamten Trägheitsmoment Q_E um die Rotationsachse (Erdrotation). Hieraus ergeben sich zwei Randbedingungen, denen alle Modelle genügen müssen:  kg und .

Weiterhin müssen die Modelle gemessene Geschwindigkeitsverteilungen seismischer Wellen (Seismologie) und Modellrechnungen für die Eigenschwingungen der Erde berücksichtigen. Für den obersten Erdmantel kann man Dichtewerte von 3300 kg / m³ bzw. für die mittlere Krustendichte von 2670 kg / m³ ansetzen. Für die Dichteverteilung bei stofflicher Homogenität und adiabatischer Temperaturzunahme (insbesondere für die Konvektionszonen im äusseren Erdkern und weite Teile des Erdmantels in > 1000 km Tiefe) kann das Dichteprofil aus der Adams-Williamsonschen Gleichung abgeleitet werden.