内容正文:
冻 土
permafrost
高中地理微专题系列
04
2026
目录
01
基础知识
02
冻土厚度的影响因素
03
冻土地貌
04
冻土消融的影响
2
定义及分布:
(1)定义:0°C以下并含有冰的土壤和岩石
(2)分布:高纬度、高海拔(俄罗斯和加拿大是冻土分布最广的国家)
一、基础知识
分类:
暂时性冻土:
受天气变化影响,暂时冻结(半月至数月)的土层。
季节性冻土:
冬季冻结、春季融化的土层。
多年冻土:
又称“永久冻土”,指多年连续保持冻结的土层。
一、基础知识
多年冻土区的结构:
多年冻土区的冻土可分为上下两层,
上层是冬冻夏融或是夜冻昼融的活动层,夏季融化可以生长植被;
下层是多年冻结不融的永冻层。
一、基础知识
一般来说,活动层冬季冻结时可与下部的永冻层连接起来。
如果冬季气温较暖,活动层冻结时的深度达不到永冻层的顶部,这时在活动层与永冻层之间就出现一层未冻结的融区。
如果来年夏季较凉,活动层的融化深度较小,结果便在活动层下部留下隔年冻结层。当某一年夏季较暖,活动层融化较深,隔年层即消失。
# 融区、隔年层
二、 冻土厚度的影响因素
纬度:多年冻土的厚度从低纬到高纬逐渐增加
海拔:海拔愈高,地温愈低,冻土层愈厚,永冻层顶面埋藏深度也较浅
气候:大陆性半干旱气候较有利于冻的形成
岩性:导热率越低,越有利于冻士的发育(砂土>黏土>泥炭)
坡向、坡度:坡向和坡度直接影响地表接受太阳辐射的热量(地温)
植被覆盖:冬季,植被和雪盖阻碍土壤热量散失。夏季,植被和雪盖减少地面受热。因此,在有雪盖和植被的地区,地面年温差减小。
三、冻土地貌(冻融作用)
冻融作用:
指冻土层中的水在气温周期性的正负变化影响下,不断发生相变和迁移,使土层反复冻结融化,导致土体或岩体的破坏、扰动和移动的过程。
冻土地貌组合
1. 石海&石河:
石海:
基岩经过剧烈的冻融风化,岩石崩解,
产生大片巨砾岩屑,堆积在平缓的地面上。
石河:
充填在凹槽或沟谷中的冻融崩解产生的
大量岩块在重力作用下,顺着湿润的碎屑
垫面或多年冻土层表面发生整体运动。
三、冻土地貌(冻融作用)
2. 冰楔:
在多年冻土区,地表水周期性注入到裂隙中再冻结,
使裂隙不断扩大并为冰体填充,剖面成为楔状。
三、冻土地貌(冻融作用)
2. 冰楔:
冰楔形成的条件:
①有深入到永冻层中的裂隙
②冰楔的围岩是可塑性的,水在裂隙中才能冻结、膨胀,围岩不断受挤压变形,冰楔不断展宽。
③需要严寒的气候条件
三、冻土地貌(冻融作用)
3. 热融塌陷洼地:
是因温度升高,地下冰融化引起地面塌陷所形成的各种洼地。
这种塌陷过程类似喀斯特塌陷过程,而塌陷原因和温度有关,故又称热力喀斯特。
多年冻土上部的温度升高可能是气候周期性的转暖形成的,也可能是人为因素造成的。(如砍伐森林、开垦荒地和人工截流蓄水等都可以使地面温度增高)
洼地内常积水成湖,称热融湖(塘)。
三、冻土地貌(冻融作用)
形成前
初始期
成熟期
消亡期
# 热融湖(塘)的发展演变
地下冰楔发生融化
地表塌陷形成洼地
湖塘的扩张和加深
气温
树木倾倒(醉树)
逐渐积水形成湖塘
冻土面积萎缩
湖水的潜热融化周边冻土和地下冰
影响气候
植被退化
生物
水文
土壤
地貌
气候
地理综合思维
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4. 石环:
由细粒土和碎石为中心,周围由较大砾石为圆边的
一种环状冻土地貌。
水平分选
三、冻土地貌(冻融作用)
5. 冻胀丘:
主要是土层水分分布不均,含水多的部位有更高的冻胀率,
或者地下水在比较薄弱的地带冻结膨胀,
而形成局部隆起的丘状地形。
三、冻土地貌(冻融作用)
四、冻土消融的影响
(1)释放温室气体,加剧全球变暖。
(2)释放出各种污染物(汞)、微生物(远古病毒),威胁人类生存环境。
(3)破坏土地稳定性,破坏上层建筑和设施。
有利影响:
冻土中的水融化,可以补给河流,对农业生产具有一定的有利影响
青藏铁路建设者创造性地提出了“主动降温、冷却路基、保护冻土”的新思路,采用了热棒新技术等措施。图a示意青藏铁路格拉段及沿线年平均气温的分布,其中西大滩至安多为连续多年冻土分布区。图b为青藏铁路路基两侧的热棒照片及其散热工作原理示意图。热棒地上部分为冷凝段,地下部分为蒸发段,当冷凝段温度低于蒸发段温度时,蒸发段液态物质汽化上升,在冷凝段冷却成液态,回到蒸发段,循环反复。
Q: 根据热棒的工作原理,判断热棒散热的工作季节(冬季或夏季),
简述判断依据;分析热棒倾斜设置(图b)的原因。(8分)
冬季。
依据:
冬季气温低于地温,热棒蒸发段吸收冻土热量,将冻土层中的热量传送至地上(大气)。
热棒倾斜设置的原因:
增大与冻土的接触面积;
使棒体能深入铁轨正下方,保护铁轨下的路基(多年冻土);
使地表出露部分远离行车区域。
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