1. Maapallon synnystä peräisin oleva jäännöslämpö

Kun maapallo muodostui noin 4,5 miljardia vuotta sitten, siihen sitoutui valtavasti lämpöä kappaleiden törmäyksistä ja alkuaineiden järjestäytymisestä maapallon sisällä. Kappaleiden törmäyksistä vapautunutta energiaa kutsutaan akreetiolämmöksi ja alkuaineiden järjestäytymisestä vapautunutta energiaa differentiaatiolämmöksi.

Osa tästä alkuperäisestä lämmöstä on edelleen varastoituneena syvälle maapallon sisälle.

2. Kiteytymislämpö (latenttilämpö)

Kun magma tai sula kiviaines kiteytyy eli muuttuu kiinteäksi kiveksi, vapautuu lämpöenergiaa.
Näin tapahtuu jatkuvasti maapallon sisällä.

3. Radioaktiivinen hajoaminen

Maankuoren ja vaipan yläosaan on rikastunut radioaktiivisia alkuaineita (uraani, torium, kalium).
Näiden luonnollinen hajoaminen tuottaa lämpöä, joka on merkittävä osa nykyistä geotermistä lämpöä.

4. Auringon ja ilmastosyklien lämpövaikutus

Auringon säteily lämmittää ilmakehää, josta lämpö siirtyy johtumalla maankamaraan. Vuorokaudenajan vaikutus yltää vain noin 1 m syvyyteen ja vuodenajan vaikutus noin 15 m syvyyteen.

Pitkän aikavälin ilmastosyklit (esim. jääkaudet) voivat muuttaa lämpötilaa satojen metrien tai jopa kilometrien syvyydessä. Pitkän aikavälin syklien aiheuttamat muutokset ovat hyvin hitaita.

Geotermistä energiaa voidaan kerätä erilaisin tekniikoin eri syvyyksiltä. Suomessa geoterminen energia jaetaan matalaan, keskisyvään ja syvään geotermiseen energiaan sen mukaan miltä syvyydeltä lämpöenergiaa hyödynnetään.

Maailmanlaajuisesti geotermistä energiaa voidaan hyödyntää myös sähkön tuotantoon, mikäli maankamaran lämpötila on riittävän korkea. Sähkön tuotantoon edellytetään korkeampaa lämpötilaa kuin lämmön tuotantoon, sillä veden täytyy höyrystyä. Suomessa geotermistä energiaa on toistaiseksi hyödynnetty vain lämmöntuotantoon lämpöpumpun avulla maankamaran alhaisten lämpötilojen takia.

Matala geoterminen energia (geoenergia) tarkoittaa kaikkea maaperän, kallioperän, vesistöjen ja pohjaveden sisältämää lämpöenergiaa alle 500 m syvyydeltä. Geoenergiaa otetaan talteen esim. kallioon poratun energiakaivon, maaperään tai vesistön pohjasedimenttiin asennetun vaakakeruupiirin tai pohjavesiesiintymään porattujen pohjavesienergiakaivojen avulla ja hyödynnetään kiinteistön lämmitysjärjestelmässä yleisimmin lämpöpumpun avulla. Suomen kallioperä on suhteellisen viileää, joten se tarjoaa hyvät edellytykset myös viilennysenergian käytölle, ts. tilojen jäähdyttämiseen. Matalan geotermisen energian järjestelmiä ovat esimerkiksi:

• Energiakaivo tai (maa)lämpökaivo on maankamaraan porattu kaivo, joka on alle 500 m syvä. Energiakaivoja voidaan hyödyntää paikalliseen lämmitykseen ja jäähdytykseen pientaloista suuriin kiinteistöihin. Kaivoon asennetaan suljettu putkisto (U-putki), jossa kiertää lämmönsiirtoneste (yleensä vesietanoliseos). Tämä neste sitoo maankamaran lämpöä ja siirtää sen lämpöpumpulle, joka nostaa lämpötilan rakennuksen lämmitys- ja käyttöveden tarpeisiin sopivaksi.
• Vesistöön asennettu vaakakeruupiiri on vesistön pohjaan sijoitettava matalalämpöenergian keruujärjestelmä, jossa lämpöä siirretään kollektoriputkiston avulla vesistön pohjasta tai pohjasedimentistä. Järjestelmä perustuu siihen, että vesistö ja pohjasedimentti toimivat luonnollisena lämpövarastona, jonka lämpötila pysyy melko vakaana ympäri vuoden. Tämä mahdollistaa lämmön keräämisen talvella ja viilennyksen kesällä. Kollektoriputket upotetaan joko suoraan sedimenttiin tai asennetaan sen pinnalle, ja ne kierrättävät lämmönkeruunestettä, joka siirtää lämpöä lämpöpumpulle.
• Energiapaalu on rakennuksen perustuksissa käytettävä teräs- tai betonipaalun ja maalämpökeruujärjestelmän yhdistelmä, joka mahdollistaa lämmön keräämisen ja varastoinnin maaperästä samalla kun se toimii kantavana rakenteena. Energiapaaluun asennetaan lämpökeruuputkisto, jossa kiertävä neste siirtää maankamaran lämpöä lämpöpumpulle. Paalut ovat yleensä n. 5-50 m syviä.
• Vaakakeruupiiri on maalämmön keruujärjestelmä, jossa lämpökeruuputket asennetaan vaakasuoraan maaperään, tyypillisesti noin 1-1,5 m syvyyteen. Putkistossa kiertää lämmönsiirtoneste, joka sitoo maaperän lämpöä ja siirtää sen lämpöpumpulle rakennuksen lämmitystä ja käyttöveden lämmitystä varten. Vaakakeruupiiri vaatii laajan tonttipinta-alan, koska putkia asennetaan useiden
  satojen metrien matkalle. Se on yleinen ratkaisu taajaman ulkopuolella
  omakotitaloissa, joissa on riittävästi tilaa vaakasuoralle asennukselle.
• Pohjavesienergiajärjestelmässä hyödynnetään pohjavettä energialähteenä. Järjestelmä koostuu tyypillisesti kahdesta kaivosta: pumppauskaivosta, josta pohjavettä pumpataan ja imeytyskaivosta, johon vesi johdetaan/imeytetään takaisin energian hyödyntämisen jälkeen. Pohjavesi pumpataan lämmönvaihtimeen, josta energia jaetaan eteenpäin. Kaivojen syvyys on tyypillisesti 15-50 m. Pohjavesienenergiajärjestelmän etuna on erityisesti kyky tuottaa hetkellisesti korkeampia huipputehoja lämmitykseen ja viilennykseen, mutta vaatii onnistuakseen erityiset maaperä- ja pohjavesiolosuhteet.

Keskisyvä geoterminen energia viittaa geotermisen energian hyödyntämiseen maankamaran syvemmistä kerroksista, 500-3000 m syvyydeltä. Keskisyviä geotermisiä järjestelmiä käytetään varsinkin suurien kiinteistöjen tai kaukolämmön tuotantoon.

• Keskisyvä energiakaivo tai keskisyvä lämpökaivo on maankamaraan porattu energiakaivo, joka on 500-3000 m syvä. Keskisyviä energiakaivoja voidaan hyödyntää paikalliseen tai alueelliseen lämmitykseen ja viilennykseen. Keskisyvissä energiakaivoissa lämmönkeräimenä on koaksiaalikollektori tai U-putki. Koaksiaalikollektorilla varustettu energiakaivo voi olla kierroltaan avoin, osittain avoin tai suljettu. Avoimella tai osittain avoimella kierrolla on yhteys pohjaveteen ja ympäröivään kallioperään. U-putki on suljettu putkisto, vrt. matala energiakaivo / (maa)lämpökaivo.

Syvä geoterminen energia tarkoittaa geotermisen lämmön hyödyntämistä yli 3000 m syvyydeltä. Syviä geotermisiä järjestelmiä käytetään varsinkin kaukolämmön tuotantoon. Mikäli lämpötila on riittävän korkea, voidaan järjestelmällä tuottaa myös sähköä tai käyttää sitä lämmitykseen ilman lämpöpumppua. Syvät geotermisen energian järjestelmät ovat geotermisiä energiantuotantojärjestelmiä, joissa nestettä lämmitetään syvällä kallioperässä ja kierrätetään yhden tai useamman kaivon kautta. Useamman kaivon järjestelmä koostuu pumppauskaivo(i)sta, josta kuumaa nestettä nostetaan maan pinnalle, ja imeytyskaivo(i)sta, jolla jäähtynyt neste johdetaan takaisin kallioperään. Tämä kierto mahdollistaa syvältä maankuoresta saatavan geotermisen lämmön hyödyntämisen esimerkiksi perinteisen korkean lämpötilan kaukolämmön tuotannossa. Syvät geotermisen energian järjestelmät perustuvat siihen, että syvällä (paksun maankuoren alueella yleensä yli 3000 m) kallioperässä lämpötila on riittävän korkea veden tehokkaaseen lämmittämiseen. Järjestelmiä on kolmea eri tyyppiä:

• Luonnontilaisissa vesikiertojärjestelmissä hyödynnetään luonnollisesti esiintyviä kuumia vesivaroja, jotka sijaitsevat hyvin vettä johtavissa geologisissa muodostumissa. Näissä tapauksissa lämpö ja neste ovat jo valmiiksi saatavilla, eikä kallioperän vedenjohtavuutta tarvitse parantaa stimuloimalla.
• EGS-järjestelmät (eng. Enhanced Geothermal System, tehostettu geoterminen järjestelmä), sopivat alueille, joiden luonnontilainen vedenjohtavuus on heikko. Vedenjohtavuutta parannetaan stimuloimalla ympäröivää kallioperää esimerkiksi paineistetulla vedellä, joka avaa olemassa olevia kallioperän rakoja. Tämä mahdollistaa veden kiertämisen kahden kaivon välillä.
• Suljetuissa syvissä geotermisissä järjestelmissä lämpö siirtyy johtumalla suljettuun putkistoon, jossa kiertää lämmönsiirtoneste. Järjestelmä koostuu joko kahdesta tai useammasta syvästä kaivosta ja niiden välillä olevasta putkistosta, tai yhdestä kaivosta ja siinä olevasta suljetusta koaksiaalikollektorista.

ADTS-menetelmällä (engl. Active Distributed Temperature Sensing) mitataan kallioperän lämmönjohtavuutta ja energiakaivon lämpövastusta lämmitettävän kaapelin avulla ja mittaamalla lämpötilan vaihteluita valokuitukaapeleilla. TRT-mittauksesta poiketen ADTS-menetelmä ei edellytä TRT-mittalaitetta eikä kaivossa olevaa kollektoria.

DAS-mittaus (engl. Distributed Acoustic Sensing) on geofysikaalinen mittausmenetelmä, joissa kairanreikään asennettua valokuitukaapelia käytetään maanpinnalla täryttämällä aikaansaatujen seismisten aaltojen mittaamiseen. Seismisten aaltojen kulkuajat ja voimakkuus kertovat kallioperässä olevien rajapintojen ja mahdollisten rakovyöhykkeiden sijainnista sekä muutoksista kallioperän ominaisuuksissa.

Diffusiviteetti kuvaa, kuinka nopeasti lämpö leviää aineessa. Se riippuu lämmönjohtavuudesta, tiheydestä ja ominaislämpökapasiteetista. Geotermisessä energiassa diffusiviteetti kertoo, kuinka nopeasti lämpötilan muutokset leviävät tai tasoittuvat maaperässä tai kallioperässä (yksikkö m2/s). Korkea diffusiviteetti tarkoittaa nopeaa lämmön leviämistä, mikä voi olla hyödyllistä esimerkiksi energiakaivojen suunnittelussa ja simuloinnissa.

DTRT -menetelmällä (eng. Distributed Thermal Response Test) mitataan kallioperän lämmönjohtavuutta ja energiakaivon lämpövastusta muuten samalla tavalla kuin perinteisessä TRT-mittauksessa, mutta lämpötilan muutosta mitataan TRT-laitteen sijasta kollektoriin asennetuilla valokuitukaapeleilla. Näin saadaan tietoa lämmönjohtavuudesta energiakaivon eri syvyyksillä.

DTS-mittaus (eng. Distributed Temperature Sensing) on lämpötilamittaus, jossa lämpötilaa mitataan jatkuvasti ja tarkasti pitkin optista kuitua. Menetelmä perustuu Raman-sirontaan, jossa laservalon kulkiessa kuitua pitkin osa valosta siroaa takaisin ja sen spektri muuttuu lämpötilan mukaan. Geotermisessä energiassa DTS-mittausta käytetään esim. lämpötilan mittaamiseen ja konvektion havaitsemiseen maankamarassa.

Geoterminen gradientti kuvaa lämpötilan nousua maanpinnan alla (kallio- tai maaperässä) syvyyden kasvaessa. Se ilmaistaan yleensä yksikössä °C/km. Suomessa geoterminen gradientti on noin 8–25 °C/km, mutta on myös alueita, kuten Muhos-muodostuma Oulun seudulla, jossa lämpötila nousee yli 20 °C/km.

Geoterminen lämpövuo ilmaisee sen lämpöenergian määrän, joka siirtyy Maan kuumista sisäosista kohti maanpintaa pinta-alayksikköä kohti aikayksikössä (W/m²). Geotermisen lämpövuon suuruus riippuu maankuoren paksuudesta, sen radioaktiivisen aineiden määrästä ja mahdollisista lämpöä johtavista tai eristävistä geologisista rakenteista. Lämpövuo vaihtelee mantereisen ja merellisen kuoren alueilla, ollen suurimmillaan mannerlaattojen saumakohdissa valtamerten keskiselänteillä. Lämpövuo määräytyy kahden tekijän perusteella: geotermisen gradientin ja maankamaran lämmönjohtavuuden. Suomessa geoterminen lämpövuo on noin 40–60 mW/m².

Heikkousvyöhyke on kallioperässä esiintyvä tasomainen rikkonainen rakenne, jossa kiviaines on ympäröivää kalliota rikkonaisempaa tai rapautuneempaa. Heikkousvyöhyke voi olla siirros- tai ruhjevyöhyke, rakotihentymä, rapautuneita mineraaleja sisältävä kivilajikerros tai -juoni tai kivilajien rajapinta.

Hybridienergiajärjestelmä on järjestelmä, joka hyödyntää useaa eri energialähdettä esim. geotermistä-, tuuli-, ja/tai aurinkoenergiaa.

Kairasydännäyte on kairauskalustolla kalliosta otettava kiinteä kivinäyte, jonka avulla saadaan tietoa kallioperän laadusta, petrofysikaalisista- ja termogeologisista ominaisuuksista.

Kallioperä on eri kivilajeista koostuva maankuoren kiinteä yläosa. Suomen kallioperä koostuu pääasiassa vanhoista kiteisistä magmakivistä ja metamorfisista kivistä.

Kivilaji koostuu yhdestä tai useammasta mineraalista, jotka ovat liittyneet lujasti toisiinsa; kivilajit muodostavat kallioperässä laajoja, verraten tasalaatuisia massoja. Suomen yleisin kivilaji on graniitti.

Kollektori on lämpökaivoon tai maakeruupiiriin asennettava lämmönkeruuputkisto, joka kierrättää lämmönsiirtoainetta ja siirtää siten energiaa kaivosta tai maakeruupiiristä lämpöpumpulle. Matalissa energiakaivoissa lämmönsiirtoaineena käytetään vesietanoliseosta, joka kiertää suljetussa U-putkessa. Keskisyvissä kaivoissa käytetään kollektorina U-putkea tai koaksiaalikollektoria. Koaksiaalikollektorissa kiertää lämmönsiirtoaineena useimmiten vesi.

Konduktio (johtuminen) on lämmön siirtymistä aineen sisällä ilman aineen makroskooppista liikettä. Se tapahtuu, kun lämpöenergia siirtyy atomien tai
molekyylien värähtelyjen kautta viereisiin hiukkasiin. Geotermisessä energiassa
konduktio on keskeinen mekanismi, jolla lämpö siirtyy maaperässä ja kallioperässä. Esimerkiksi energiakaivoissa lämpö siirtyy ympäröivästä väliaineesta lämmönkeruuputkiin pääasiassa konduktion kautta.

Konvektio on lämmön siirtymistä nesteen tai kaasun virtauksen mukana. Se voi olla luonnollista konvektiota, jossa lämpötilaerot aiheuttavat virtauksia (esim. kuuma vesi nousee, kylmä laskee), tai pakotettua konvektiota, jossa virtaus syntyy ulkoisen voiman, kuten pumpun, vaikutuksesta. Geotermisessä energiassa konvektio on tärkeä erityisesti hydrotermisissä järjestelmissä, joissa lämpö siirtyy pohjaveden tai geotermisten nesteiden mukana.

Lämmönjohtavuus on suure, joka kuvaa väliaineen tai materiaalin kykyä johtaa lämpöä. Yksikkö on W/(m·K). Tehollinen lämmönjohtavuus huomioi myös mahdollisesta pohjaveden liikkeestä syntyvän lämmönjohtavuuden. Suuri lämmönjohtavuus tehostaa lämmönsiirtoa ympäröivästä kallioperästä lämmönkeräimeen.

Lämpö on energian siirtymistä lämpötilaerojen vaikutuksesta. Lämmönsiirtonopeus, jota kutsutaan myös lämpötehoksi tai lämpövirraksi, kuvaa lämpöenergian määrää, joka siirtyy aikayksikössä. Lämpöteho pinta-alayksikköä kohti on lämpövuo (W/m²).

Lämpöpumppu on laite, joka siirtää alhaisen lämpötilatason energiaa korkeammalle, hyödyntämiskelpoiselle tasolle ulkoisen energian, yleensä sähkön avulla. Muita lämpöpumpun sovelluksia ovat kylmäkoneet, joilla lämpöä poistetaan tilasta, joka halutaan pitää kylmänä, esim. jääkaappi.

Lämpövarasto: maankamaraa voidaan käyttää lämmön varastointiin. Varastointi on erityisen hyödyllistä tilanteessa, jossa hukkalämpöä on saatavilla. Tällöin viilennettäessä lämpöä ajetaan lämpövarastoon, jolloin varasto ja ympäröivä maankamara lämpenevät.

• Akviferilämpövarasto on pohjavesienergiajärjestelmää hyödyntävä lämpövarasto, eng. aquifer thermal energy storage (ATES).
• Kaivoslämpövarasto, eng. mine thermal energy storage (MTES), on maanalainen lämpöenergian varastointijärjestelmä, joka hyödyntää hylättyjä tai käytöstä poistettuja kaivoksia suurten lämpöenergiamäärien varastointiin.
• Luolalämpövarasto, eng. cavern thermal energy storage (CTES), on maanalainen lämpöenergian varastointijärjestelmä, joka hyödyntää kallioon louhittuja luolia suurten lämpöenergiamäärien varastoimiseen.
• Porareikälämpövarasto on energiakaivoja hyödyntävä lämpövarasto, eng. borehole thermal energy storage (BTES).

Maankamara on yhteisnimitys kallioperälle ja sen päällä olevalle maaperälle. Maankamara voi koostua kiinteästä kalliosta, jonka päällä on maapeite tai pelkästään kiteisestä kalliosta, jonka päällä ei ole maapeitettä (eli avokallio).

Maaperä on kallioperää peittävä irtaimista maalajeista, kuten moreenista, sorasta hiekasta, siltistä, savesta tai turpeesta koostuva maakerros. Suomen yleisin maalaji on moreeni.

Mannerlaatta eli jäykkä laatta, joihin maapallon kiinteä kuorikerros on jakaantunut. Mannerlaatat liikkuvat toistensa suhteen astenosfäärissä eli ylävaipassa olevan sulan kiviaineksen päällä. Mannerlaatat liikkuvat toisiinsa nähden joko törmäten, erkaantuen tai toisiaan sivuten. Laattojen saumakohdissa maanjäristykset ja tulivuoritoiminta on yleistä. Mannerlaatasta käytetään myös nimitystä tektoninen laatta tai litosfäärilaatta.

MT- eli magnetotelluurinen mittaus on passiivinen geofysikaalinen menetelmä, jossa hyödynnetään luonnollisia sähkömagneettisia kenttiä maan sähkönjohtavuuden tutkimiseen. Mittauksessa rekisteröidään sähkökentän ja magneettikentän komponentit maan pinnalla, ja niiden avulla mallinnetaan rakenteita jopa kymmenien kilometrien syvyyteen. Menetelmää käytetään mm. malminetsinnässä, geotermisen energian kartoituksessa ja tektonisten rakenteiden tutkimuksessa.

Ominaislämpökapasiteetti kuvaa aineen kykyä varastoida lämpöenergiaa. Se määritellään energiamääränä, joka tarvitaan nostamaan yhden kilogramman aineen lämpötilaa yhdellä Celsius-asteella (tai yhdellä kelvinillä). Yksikkö on yleensä J/(kg·K). Korkea ominaislämpökapasiteetti tarkoittaa, että aine pystyy varastoimaan paljon lämpöenergiaa ilman suurta lämpötilan muutosta. Tämä on edullista lämmön varastoinnissa ja tasaisessa lämmönsiirrossa. Maa- ja kallioperän ominaislämpökapasiteetti vaikuttaa siihen, kuinka tehokkaasti geoterminen lämpö voidaan hyödyntää esimerkiksi maalämpöjärjestelmissä.

Painovoimamittaus eli gravimetraus on geofysikaalinen tutkimusmenetelmä, jossa mitataan Maan painovoimakentän pieniä vaihteluita. Nämä vaihtelut johtuvat maankamaran rakenteiden, kuten kallioperän ja sedimenttien, tiheyseroista. Mittaukset tehdään tarkalla instrumentilla, gravimetrillä, ja niiden avulla voidaan tehdä johtopäätöksiä maanalaisista rakenteista ilman suoraa näytteenottoa. Geotermisen energian tutkimuksessa gravimetrausta voidaan hyödyntää esimerkiksi kartoitettaessa geologisia rakenteita, jotka vaikuttavat lämmön kulkuun ja varastoitumiseen maankuoressa. Painovoimavaihteluiden avulla voidaan tunnistaa esimerkiksi syviä sedimenttialtaita, lämpöä johtavia kivilajeja tai rakenteita, jotka ohjaavat pohjaveden liikkeitä — kaikki keskeisiä tekijöitä geotermisen potentiaalin arvioinnissa.

Poraussoija on esim. lämpökaivon porauksessa syntyvää jauhautuneen kallion ja veden muodostamaa massaa, jota tulee porauksen yhteydessä maanpinnalle.

Radiogeeninen lämmöntuotto tarkoittaa lämpöä, joka syntyy radioaktiivisten alkuaineiden (kuten uraanin, toriumin ja kaliumin) hajoamisessa maankuoressa ja vaipassa. Tämä prosessi on merkittävä osa maapallon lämmöntuottoa ja vaikuttaa mm. geotermiseen energiaan, vaipan konvektioon ja tektonisiin liikkeisiin. Radiogeeninen lämmöntuotto voidaan selvittää laboratoriomittauksin.

Seisminen mittaus / seisminen luotaus on geofysikaalinen menetelmä, jossa tutkitaan Maan sisäisiä rakenteita mittaamalla keinotekoisesti tai luonnollisesti tuotettujen seismisten aaltojen kulkua ja heijastumista. Menetelmä perustuu siihen, että seismiset aallot kulkevat eri nopeuksilla eri kivilajeissa ja rakenteissa, ja niiden käyttäytymistä voidaan analysoida rakenteiden ja materiaalien tunnistamiseksi.

Seismisessä reflektioluotauksessa mitataan aaltojen heijastumista kerrosten rajapinnoista. Tämä menetelmä soveltuu erityisesti syvempien ja tarkkarajaisten rakenteiden, kuten sedimenttikerrostumien tai kallion sisäisten epäjatkuvuuksien, kuvantamiseen. Reflektiomenetelmällä saadaan korkearesoluutioista tietoa rakenteiden geometriasta.

Seismisessä refraktioluotauksessa tarkastellaan aaltojen taittumista, kun ne kulkevat rajapintojen läpi eri nopeuksilla. Refraktiomenetelmä soveltuu erityisesti pinnanläheisten rakenteiden, kuten maaperän ja kallion rajapinnan, tutkimiseen. Se antaa tietoa esimerkiksi kerrosten paksuudesta ja nopeusjakaumasta.
Yhdistämällä reflektio- ja refraktiomenetelmiä voidaan muodostaa monipuolinen kuva maankamaran rakenteista. Geotermisen energian tutkimuksessa seismisiä mittauksia käytetään esimerkiksi lämpöä johtavien kivilajien ja lämmön kulkua ohjaavien rakenteiden paikantamiseen, kuten kallioperän rikkonaisuusvyöhykkeiden tai pohjaveden kiertoreittien tunnistamiseen. Tämä tieto on keskeistä arvioitaessa alueen geotermistä potentiaalia ja porauspaikan sijaintia määrittäessä, sillä kallioperän rakenteet vaikuttavat merkittävästi porauksen onnistumiseen.

Seismisyys tarkoittaa maankuoren ja sen rakenteiden taipumusta tuottaa maanjäristyksiä ja muita seismisiä aaltoja. Se kuvaa alueen seismistä aktiivisuutta, eli kuinka usein ja kuinka voimakkaita järistyksiä esiintyy tietyllä alueella tietyn ajanjakson aikana. Seismisyys liittyy tektonisiin prosesseihin, kuten laattojen liikkeisiin ja jännitysten purkautumiseen.

Tiheys (yksikkö kg/m3) kuvaa aineen massan määrää tilavuusyksikköä kohden. Geotermisessä energiassa tiheys vaikuttaa siihen, kuinka paljon lämpöenergiaa maaperä tai kallioperä voi varastoida. Yhdessä ominaislämpökapasiteetin kanssa tiheys määrittää volymetrisen lämpökapasiteetin eli kuinka paljon lämpöä voidaan varastoida tilavuusyksikköön.

TRT-mittaus (engl. Thermal Response Test) on kaivon välittömässä läheisyydessä olevan maankamaran lämmönjohtavuuden ja energiakaivon lämpövastuksen määrittämiseksi tehtävä mittaus. Mittauksessa suljetussa U-kollektorissa kierrätetään nestettä (vesietanoliseos tai vesi) tunnetulla teholla, ja mitataan lämpötilan muutosta ajan kuluessa (vähintään 3 vrk). Mittauksella saadaan arvio kaivon keskimääräisestä tehollisesta lämmönjohtavuudesta ja lämpövastuksesta, joita käytetään useista lämpökaivoista koostuvien lämpökaivokenttien mitoituksessa.