ความชันของอุณหภูมิใต้พิภพคืออัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเมื่อเทียบกับความลึกที่เพิ่มขึ้นภายในโลกโดยทั่วไปแล้ว อุณหภูมิ ของเปลือกโลกจะสูงขึ้นตามความลึกเนื่องจากการไหลของความร้อนจากเนื้อโลก ที่ร้อนกว่ามาก ห่างจากขอบเขตของแผ่นเปลือกโลก อุณหภูมิจะสูงขึ้นตามความลึกในอัตราประมาณ 25–30 °C/กม. (72–87 °F/ไมล์) ใกล้พื้นผิวในเปลือกโลกภาคพื้นทวีป^{[ 1 ]}อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี อุณหภูมิอาจลดลงเมื่อความลึกเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งใกล้พื้นผิว ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าความ ชันของอุณหภูมิ ใต้พิภพผกผันหรือเชิงลบผลกระทบของสภาพอากาศและภูมิอากาศนั้นตื้น โดยมีความลึกเพียงประมาณ 10–20 เมตร (33–66 ฟุต)

ตามหลักแล้ว ความร้อน ใต้พิภพจำเป็นต้องหมายถึงโลก แต่แนวคิดนี้สามารถนำไปใช้กับดาวเคราะห์ดวงอื่นได้ ในหน่วย SIความชันของความร้อนใต้พิภพจะแสดงเป็นองศาเซลเซียสต่อกิโลเมตร (°C/km) ^{[ 1 ]}เคลวินต่อกิโลเมตร (K/km) ^{[ 2 ]}หรือมิลลิเคลวินต่อเมตร (mK/m) ^{[ 3 ]}ซึ่งทั้งหมดนี้เทียบเท่ากัน

ความร้อนภายในของโลกเกิดจากการรวมกันของความร้อนที่เหลือจากการก่อตัวของดาวเคราะห์ความร้อนที่เกิดจากการสลายตัวของกัมมันตรังสีความร้อนแฝงจากการตกผลึกของแกนกลาง และอาจรวมถึงความร้อนจากแหล่งอื่นๆนิวไคลด์ หลักที่สร้างความร้อน ในโลก ได้แก่โพแทสเซียม-40ยูเรเนียม-238ยูเรเนียม-235และทอเรียม-232 ^{[ 4 ]} เชื่อกันว่า แกนกลางชั้นในมีอุณหภูมิอยู่ในช่วง 4000 ถึง 7000 K และความดันที่ใจกลางโลกอยู่ที่ประมาณ 360  GPa (3.6 ล้าน atm) ^{[ 5 ]} (ค่าที่แน่นอนขึ้นอยู่กับโปรไฟล์ความหนาแน่นในโลก) เนื่องจากความร้อนส่วนใหญ่เกิดจากการสลายตัวของกัมมันตรังสี นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าในช่วงต้นของประวัติศาสตร์โลก ก่อนที่นิวไคลด์ที่มีครึ่งชีวิต สั้น จะหมดไป การผลิตความร้อนของโลกน่าจะสูงกว่ามาก เมื่อประมาณ 3 พันล้านปีก่อน การผลิตความร้อนมีปริมาณเป็นสองเท่าของปัจจุบัน^{[ 6 ]}ส่งผลให้เกิดความแตกต่างของอุณหภูมิภายในโลกมากขึ้น อัตราการพาความร้อนของเนื้อโลกและการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก ก็มากขึ้น ทำให้เกิดหินอัคนี เช่นโคมาไทต์ซึ่งปัจจุบันไม่เกิดขึ้นอีกแล้ว^{[ 7 ]}

ส่วนบนสุดของความชันความร้อนใต้พิภพได้รับอิทธิพลจากอุณหภูมิของบรรยากาศชั้นบนสุดของดาวเคราะห์ที่เป็นของแข็งมีอุณหภูมิที่เกิดจากสภาพอากาศในท้องถิ่น ลดลงจนถึงอุณหภูมิเฉลี่ยรายปีของพื้นดิน (MAGT) ที่ระดับความลึกตื้นประมาณ 10–20 เมตร (33–66 ฟุต) ขึ้นอยู่กับประเภทของพื้นดิน หิน ฯลฯ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] ความลึกนี้เป็นระดับที่ใช้สำหรับปั๊มความร้อนจาก}แหล่งใต้ดิน หลายชนิด [ ^{13 ]}หลายร้อยเมตรบนสุดสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอดีต^{[ 14 ] เมื่อ ลงไปลึกกว่า นั้น ความอบอุ่นจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเมื่อแหล่ง ความ}ร้อนภายในเริ่มมีบทบาทเด่น

อุณหภูมิภายในโลกเพิ่มขึ้นตามความลึก พบหินที่มีความหนืดสูงหรือหลอมเหลวบางส่วนที่อุณหภูมิระหว่าง 650 ถึง 1,200 °C (1,200 ถึง 2,200 °F) บริเวณขอบของแผ่นเปลือกโลก ทำให้ความชันของความร้อนใต้พิภพในบริเวณใกล้เคียงเพิ่มขึ้น แต่มีเพียงแกนโลกชั้นนอกเท่านั้นที่สันนิษฐานว่ามีอยู่ในสถานะหลอมเหลวหรือของเหลว และอุณหภูมิที่ขอบเขตแกนโลกชั้นใน/แกนโลกชั้นนอกที่ระดับความลึกประมาณ 5,150 กิโลเมตร (3,200 ไมล์) ^{[ 15 ]}คาดว่าจะอยู่ที่ 5650 ± 600 เคลวิน [ ^{16 ] [ 17 ] ปริมาณ}ความร้อนของโลกคือ10 ³¹จูล^{[ 1 ]}

• ความร้อนส่วนใหญ่เกิดจากการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีตามธรรมชาติ ประมาณ 45 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของความร้อนที่หลุดออกจากโลกมีต้นกำเนิดมาจากการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี โดยส่วนใหญ่อยู่ในชั้นแมนเทิล^{[ 6 ] [ 18 ] [ 19 ]}
• พลังงานศักย์โน้มถ่วงซึ่งสามารถแบ่งย่อยได้ดังนี้:
  • ปล่อยออกมาในระหว่างการก่อตัวของโลก
  • ความร้อนที่ปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการแยกตัวเนื่องจากโลหะหนักที่ มีอยู่มากมาย ( เหล็กนิกเกลทองแดง)เคลื่อนตัวลงสู่แกนโลก
• ความร้อนแฝงถูกปล่อยออกมาเมื่อแกนกลางชั้นนอกที่ เป็นของเหลว ตกผลึกที่ขอบเขตแกนกลางชั้นใน
• ความร้อนอาจเกิดขึ้นจากแรงดึงดูดระหว่างโลกกับโลกขณะที่โลกหมุน (หลักการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม) แรงดึงดูด ดังกล่าว จะถ่ายเทพลังงานภายในโลกในรูปของความร้อน

ในเปลือกโลกภาคพื้นทวีป การสลายตัวของนิวไคลด์กัมมันตรังสีตามธรรมชาติมีส่วนสำคัญต่อการผลิตความร้อนใต้พิภพ เปลือกโลกภาคพื้นทวีปอุดมไปด้วยแร่ธาตุที่มีความหนาแน่นต่ำ แต่ยังมีความเข้มข้นของธาตุลิโทฟิลิก ที่หนักกว่า เช่น ยูเรเนียม อยู่มาก ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นแหล่งกักเก็บธาตุกัมมันตรังสีที่มีความเข้มข้นมากที่สุดในโลก^{[ 20 ]}ธาตุกัมมันตรังสีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติจะสะสมอยู่ในหินแกรนิตและหินบะซอลต์ โดยเฉพาะในชั้นที่อยู่ใกล้พื้นผิวโลก^{[ 21 ]}ธาตุกัมมันตรังสีในระดับสูงเหล่านี้ส่วนใหญ่ถูกแยกออกจากเนื้อโลก เนื่องจากไม่สามารถเข้าไปแทนที่ในแร่ธาตุของเนื้อโลกได้ และส่งผลให้เกิดการสะสมในของเหลวหลอมเหลวในระหว่างกระบวนการหลอมเหลวของเนื้อโลก เนื้อโลกส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่ธาตุที่มีความหนาแน่นสูงและมีความเข้มข้นของธาตุที่มีรัศมีอะตอมค่อนข้างเล็ก เช่น แมกนีเซียม (Mg) ไทเทเนียม (Ti) และแคลเซียม (Ca) สูง^{[ 20 ]}

ความชันของอุณหภูมิใต้พิภพในชั้นธรณีภาค จะสูง กว่าในชั้นเนื้อโลก เนื่องจากชั้นเนื้อโลกส่งผ่านความร้อนโดยกระบวนการพาความร้อนเป็นหลัก ส่งผลให้ความชันของอุณหภูมิใต้พิภพถูกกำหนดโดยค่าคงที่ไดอะเดียแบติกของชั้นเนื้อโลก มากกว่ากระบวนการถ่ายเทความร้อนแบบนำความร้อนซึ่งเป็นกระบวนการหลักในชั้นธรณีภาค ซึ่งทำหน้าที่เป็นชั้นขอบเขตความร้อนของชั้นเนื้อโลกที่เกิดการพาความ ร้อน

ความร้อนไหลอย่างต่อเนื่องจากแหล่งกำเนิดภายในโลกไปยังพื้นผิวโลก การสูญเสียความร้อนทั้งหมดจากโลกคาดการณ์ไว้ที่ 44.2 TW ( 4.42 × 10¹³ ^{วัตต์} ) [ ^{23 ] การ}ไหลของความร้อนเฉลี่ยอยู่ที่ 65 mW/m² ^{เหนือ}เปลือกโลกภาคพื้นทวีปและ 101 mW/m² ^{เหนือ}เปลือกโลกใต้มหาสมุทร [ ^{23 ] ซึ่ง}คิดเป็น 0.087 วัตต์/ตารางเมตรโดยเฉลี่ย (0.03 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานแสงอาทิตย์ที่โลกดูดซับ^{[ 24 ]} ) แต่จะมีความเข้มข้นมากกว่าในบริเวณที่ธรณีภาคบาง เช่น ตามแนวสันกลางมหาสมุทร (ซึ่งมีการสร้างธรณีภาคใต้มหาสมุทรใหม่) และใกล้กับกลุ่มแมกมา [ ^{25 ] เปลือกโลก} ทำหน้าที่เสมือนผ้าห่มฉนวนหนา ซึ่งต้องมีท่อของเหลว (ของแมกมา น้ำ หรืออื่นๆ) เจาะทะลุเพื่อปล่อยความร้อนที่อยู่ด้านล่าง ความร้อนส่วนใหญ่ในโลกสูญเสียไปจากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก โดยการไหลขึ้นของเนื้อโลกที่เกี่ยวข้องกับสันกลางมหาสมุทร อีกรูปแบบหนึ่งของการสูญเสียความร้อนที่สำคัญคือการนำความร้อนผ่านชั้นธรณีภาคซึ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นในมหาสมุทรเนื่องจากเปลือกโลกบริเวณนั้นบางกว่าและอายุน้อยกว่าใต้ทวีป^{[ 23 ] [ 26 ]}

ความร้อนของโลกได้รับการเติมเต็มโดยการสลายตัวของกัมมันตรังสีในอัตรา 30 TW ^{[ 27 ] อัตราการไหลของความร้อนใต้พิภพทั่วโลกมีมากกว่าสองเท่าของอัตราการ บริโภค}พลังงานของมนุษย์จากแหล่งพลังงานหลักทั้งหมด ข้อมูลทั่วโลกเกี่ยวกับความหนาแน่นของการไหลของความร้อนได้รับการรวบรวมและจัดทำโดยคณะกรรมการการไหลของความร้อนระหว่างประเทศ (IHFC) ของIASPEI / IUGG ^{[ 28} ]

ความร้อนจากภายในโลกสามารถนำมาใช้เป็นแหล่งพลังงานได้ ซึ่งเรียกว่าพลังงานความร้อนใต้พิภพการไล่ระดับความร้อนใต้พิภพถูกนำมาใช้ในการทำความร้อนในอาคารและการอาบน้ำมาตั้งแต่สมัยโรมันโบราณ และเมื่อไม่นานมานี้ก็ถูกนำมาใช้ในการผลิตไฟฟ้า เนื่องจากประชากรมนุษย์ยังคงเพิ่มขึ้น การใช้พลังงานและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับแหล่งพลังงานหลักของโลกก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน สิ่งนี้ทำให้เกิดความสนใจมากขึ้นในการค้นหาแหล่งพลังงานหมุนเวียนและลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ในพื้นที่ที่มีความหนาแน่นของพลังงานความร้อนใต้พิภพสูง เทคโนโลยีในปัจจุบันช่วยให้สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้เนื่องจากอุณหภูมิสูง การผลิตกระแสไฟฟ้าจากทรัพยากรความร้อนใต้พิภพไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิง ในขณะที่ให้พลังงานพื้นฐานที่แท้จริงด้วยอัตราความน่าเชื่อถือที่สูงกว่า 90% อย่างต่อเนื่อง^{[ 20 ]}ในการสกัดพลังงานความร้อนใต้พิภพ จำเป็นต้องถ่ายเทความร้อนจากแหล่งกักเก็บความร้อนใต้พิภพไปยังโรงไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ โดยที่พลังงานไฟฟ้าจะถูกแปลงจากความร้อนโดยการส่งไอน้ำผ่านกังหันที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า^{[ 20 ]}ประสิทธิภาพของการแปลงความร้อนใต้พิภพเป็นไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างของเหลวที่ถูกทำให้ร้อน (น้ำหรือไอน้ำ) กับอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อม ดังนั้นจึงเป็นประโยชน์ที่จะใช้แหล่งความร้อนที่อยู่ลึกและมีอุณหภูมิสูง ในระดับโลก ความร้อนที่สะสมอยู่ภายในโลกเป็นแหล่งพลังงานที่ยังคงถูกมองว่าเป็นแหล่งพลังงานที่แปลกใหม่ มีการติดตั้งกำลังการผลิต ไฟฟ้าจากความร้อนใต้พิภพ ทั่วโลกประมาณ 10 GW ในปี 2550 ซึ่งผลิตไฟฟ้าได้ 0.3% ของความต้องการไฟฟ้าทั่วโลก นอกจากนี้ยังมีการติดตั้งกำลัง การผลิตความร้อนใต้พิภพโดยตรงอีก 28 GW สำหรับการทำความร้อนในเขตเมือง การทำความร้อนในอาคาร สปา กระบวนการทางอุตสาหกรรม การกลั่นน้ำทะเล และการใช้งานทางการเกษตร^{[ 1 ]}

ระดับความร้อนใต้พิภพแตกต่างกันไปตามสถานที่ และโดยทั่วไปจะวัดโดยการวัด อุณหภูมิที่ก้นหลุมหลังจากเจาะบ่อเสร็จแล้ว อย่างไรก็ตาม บันทึกอุณหภูมิที่ได้ทันทีหลังจากเจาะเสร็จจะได้รับผลกระทบจากการไหลเวียนของของเหลวในการเจาะ เพื่อให้ได้ค่าประมาณอุณหภูมิที่ก้นหลุมที่แม่นยำ จำเป็นต้องให้บ่อมีอุณหภูมิคงที่ ซึ่งไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไปเนื่องจากข้อจำกัดทางปฏิบัติ

ในพื้นที่ทางธรณีวิทยา ที่มีเสถียรภาพใน เขตร้อนแผนภูมิอุณหภูมิ-ความลึกจะบรรจบกับอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยรายปี อย่างไรก็ตาม ในพื้นที่ที่มีชั้นดินเยือกแข็งลึกเกิดขึ้นในช่วงยุคไพลสโตซีน สามารถสังเกตเห็นความผิดปกติของอุณหภูมิต่ำที่คงอยู่ลงไปถึงหลายร้อยเมตร [ 29 ] ความผิดปกติของอุณหภูมิต่ำ Suwałki ในโปแลนด์ทำให้ตระหนัก^{ว่าการรบกวน}ทางความร้อนที่คล้ายกันซึ่งเกี่ยวข้องกับ การเปลี่ยนแปลง สภาพภูมิอากาศ ในยุคไพลสโตซีน -โฮโลซีนนั้น ถูกบันทึกไว้ในหลุมเจาะทั่วโปแลนด์ เช่นเดียวกับในอลาสก้าทางตอนเหนือของแคนาดาและไซบีเรีย

ในพื้นที่ที่มีการยกตัวและการกัดเซาะ ในยุคโฮโลซีน (รูปที่ 1) ความชันตื้นจะมีค่าสูงจนกระทั่งถึงจุดหนึ่ง (ระบุว่า "จุดเปลี่ยน" ในรูป) ที่ความชันเข้าสู่สภาวะสมดุลของการไหลของความร้อน หากนำความชันของสภาวะสมดุลที่คงที่มาฉายเหนือจุดนี้ไปยังจุดตัดกับอุณหภูมิเฉลี่ยรายปีในปัจจุบัน ความสูงของจุดตัดนี้เหนือระดับพื้นผิวในปัจจุบันจะบ่งบอกถึงขอบเขตของการยกตัวและการกัดเซาะในยุคโฮโลซีน ในพื้นที่ที่มีการทรุดตัวและการสะสมตัวในยุคโฮโลซีน (รูปที่ 2) ความชันเริ่มต้นจะมีค่าต่ำกว่าค่าเฉลี่ยจนกระทั่งถึงจุดที่ความชันเข้าสู่สภาวะสมดุลของการไหลของความร้อน

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิพื้นผิว ไม่ว่าจะเป็นรายวัน ตามฤดูกาล หรือเกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและวัฏจักร Milankovitchจะแทรกซึมลงไปใต้พื้นผิวโลกและก่อให้เกิดการแกว่งตัวของความชันทางความร้อนใต้พิภพ โดยมีช่วงเวลาที่แตกต่างกันตั้งแต่หนึ่งวันไปจนถึงหลายหมื่นปี และแอมพลิจูดที่ลดลงตามความลึก การเปลี่ยนแปลงที่มีช่วงเวลายาวนานที่สุดมีระดับความลึกหลายกิโลเมตร^{[ 30 ] [ 31 ]}น้ำที่ละลายจากธารน้ำแข็งขั้วโลกที่ไหลไปตามก้นมหาสมุทรมีแนวโน้มที่จะรักษาระดับความชันทางความร้อนใต้พิภพให้คงที่ตลอดพื้นผิวโลก^{[ 30 ]}

หากอัตราการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิตามความลึกที่สังเกตได้ในหลุมเจาะตื้นๆ ยังคงดำเนินต่อไปในระดับความลึกที่มากขึ้น อุณหภูมิภายในโลกส่วนลึกจะสูงขึ้นจนถึงจุดที่หินจะหลอมเหลวในไม่ช้า อย่างไรก็ตาม เรารู้ว่าเนื้อโลกเป็นของแข็งเนื่องจากการส่งผ่านคลื่น Sความแตกต่างของอุณหภูมิจะลดลงอย่างมากตามความลึกด้วยเหตุผลสองประการ ประการแรก กลไกการถ่ายเทความร้อนเปลี่ยนจากการนำความร้อนเช่นเดียวกับภายในแผ่นเปลือกโลกที่แข็งตัว ไปเป็นการพาความร้อนในส่วนของเนื้อโลกที่เกิดการพาความร้อน แม้ว่าจะมีลักษณะเป็นของแข็งแต่เนื้อโลกส่วนใหญ่มีพฤติกรรมเหมือนของเหลว ในช่วงเวลาที่ยาวนาน และความร้อนจะถูกถ่ายเทโดย การพา ความร้อนหรือการเคลื่อนย้ายของสสาร ประการที่สอง การผลิต ความร้อนจากกัมมันตรังสีจะกระจุกตัวอยู่ในเปลือกโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนบนของเปลือกโลก เนื่องจากมีความเข้มข้นของยูเรเนียมธอเรียมและโพแทสเซียมสูงที่สุดในบริเวณนั้น ธาตุทั้งสามนี้เป็นผู้ผลิตความร้อนจากกัมมันตรังสีหลักภายในโลก ดังนั้น การไล่ระดับความร้อนใต้พิภพภายในเนื้อโลกส่วนใหญ่จึงอยู่ในระดับ 0.5 เคลวินต่อกิโลเมตร และถูกกำหนดโดยการ ไล่ระดับ อะเดียแบติกที่เกี่ยวข้องกับวัสดุเนื้อโลก ( เพริโดไทต์ในเนื้อโลกชั้นบน) ^{[ 32 ]}

ความลาดชันของอุณหภูมิใต้ดินที่เป็นลบเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลงตามความลึก ซึ่งเกิดขึ้นที่ระดับความลึกไม่กี่ร้อยเมตรใกล้ผิวดิน เนื่องจากค่าการแพร่ความร้อนของหินต่ำ อุณหภูมิใต้ดินที่ลึกจึงแทบไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิผิวดินในแต่ละวันหรือแม้แต่ในแต่ละปี ดังนั้นที่ระดับความลึกไม่กี่เมตร อุณหภูมิใต้ดินจึงคล้ายกับอุณหภูมิเฉลี่ยของผิวดินในแต่ละปี ที่ระดับความลึกมากขึ้น อุณหภูมิใต้ดินจะสะท้อนถึงค่าเฉลี่ยระยะยาวของสภาพภูมิอากาศในอดีต ดังนั้นอุณหภูมิที่ระดับความลึกหลายสิบถึงหลายร้อยเมตรจึงมีข้อมูลเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศในช่วงหลายร้อยถึงหลายพันปีที่ผ่านมา ขึ้นอยู่กับตำแหน่ง อุณหภูมิเหล่านี้อาจเย็นกว่าอุณหภูมิปัจจุบันเนื่องจากสภาพอากาศที่หนาวเย็นในช่วงใกล้ยุคน้ำแข็ง ครั้งสุดท้าย หรือเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเมื่อไม่นานมานี้^{[ 33 ] [ 34 ] [ 14 ]}

ความลาดชันของอุณหภูมิใต้พิภพที่เป็นลบอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากชั้นน้ำบาดาล ลึก ซึ่งการถ่ายเทความร้อนจากน้ำลึกโดยการพาความร้อนและการไหลเวียนส่งผลให้น้ำในระดับตื้นกว่าทำให้หินที่อยู่ติดกันร้อนขึ้นจนมีอุณหภูมิสูงกว่าหินในระดับที่ลึกกว่าเล็กน้อย^{[ 35 ]}

นอกจากนี้ยังพบความลาดชันของอุณหภูมิใต้พิภพที่เป็นลบในระดับขนาดใหญ่ในเขตมุดตัว^{[ 36 ]}เขตมุดตัวเป็นขอบเขตแผ่นเปลือกโลกที่เปลือกโลกมหาสมุทรจมลงสู่เนื้อโลกเนื่องจากความหนาแน่นสูงของแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทรเมื่อเทียบกับเนื้อโลกที่อยู่ด้านล่าง เนื่องจากแผ่นเปลือกโลกที่จมลงเข้าสู่เนื้อโลกในอัตราไม่กี่เซนติเมตรต่อปี การนำความร้อนจึงไม่สามารถทำให้แผ่นเปลือกโลกร้อนขึ้นได้เร็วเท่ากับการจมลง ดังนั้นแผ่นเปลือกโลกที่จมลงจึงมีอุณหภูมิต่ำกว่าเนื้อโลกโดยรอบ ส่งผลให้เกิดความลาดชันของอุณหภูมิใต้พิภพที่เป็นลบ^{[ 36 ]}

• การไล่ระดับอุณหภูมิ
• งบประมาณความร้อนภายในของโลก
• พลังงานความร้อนใต้พิภพ
• การหมุนเวียนของน้ำร้อน

• ชุดข้อมูล PANGAEA Global Heat Flow Databaseที่ประกอบด้วยค่าความชันของอุณหภูมิใต้พิภพสำหรับสถานที่จำนวนมากทั่วโลก