高考地理中的永久冻土

永冻层，又称永久冻土或多年冻土层，是指持续多年冻结的土石层。可分为上下两层：上层每年夏季融化，冬季冻结，称活动层，又称冰融层；下层常年处在冻结状态，称永冻层或多年冻层。

 

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冻土层的厚度从高纬到低纬逐渐减薄，以至完全消失。例如，北极的多年冻土厚达千米以上，年平均低温为﹣15℃。永冻层的顶面接近地面。向南，趋近连续冻土的南界，多年冻土厚度减到100m以下，低温为﹣5~-3℃，永冻层的顶面埋藏变深。大致北纬48°附近是多年冻土的南界，其处平均低温接近0℃，冻土厚度仅1~2m。超过这一界限，就从连续冻土带过渡到不连续冻土带。后者由许多分散的冻土块体组成，这种分散的冻土块体称为岛状冻土块。中、低纬高山和高原地区的冻土层，主要受海拔高度的控制。一般来说，海拔越高，冻土层越厚，低温也越低，永冻层顶的埋藏深度越小。土层的冻融变化是土木工程建设中必须考虑的重要因素，处置不当将带来严重后果。

 

一、性质与结构

 

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1、永冻层一般分布在地下30-40厘米处，通常又分为上下两层，上层夏季融化，下层仍处于冰冻状态。永久冻土具有暗色或淡色表层，地表具有多边形土或石环状、条纹状等冻融蠕动形态特征。

 

2、永久冻土地带的泥土不一定有水分，例如在无孔基岩（不透水的岩石）里就不可能有水；但在大多数情况下，水不仅存在，而且更超过地表物料的潜在水饱和量。

 

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3、一般的冻土层在气候回暖或受到强压时，冻土内的冰会融化成为水；但永久冻土的所在之处，即使在天气回暖之时，气温仍然在冻点以下，使冻土内的冰不能再次融化成为水，因而冻土的组成不改变。其持续冰冻时间可长达1000年以上。

 

4、永久冻土有机质含量不高，腐殖质含量为10-20克每千克，腐殖质结构简单，70％以上是富里酸，呈酸性或碱性反应，阳离子代换量低，一般为10厘摩尔／每千克土左右，土壤粘粒含量少，而且淋失非常微弱，营养元素贫乏。

 

二、形成条件

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永久冻土的形成，需要同时具备以下两个必要条件：

 

1．气温要很低

如果年平均气温高于零度，虽然可以形成季节性冻土，却无法形成永久冻土。

2．持续时间较长

研究发现，北极地区的冻土层一般都有几百米厚，而大气的低温要传导到地表以下几百米的深度，要用几百、几千年甚至更长的时间才能完成。

三、形成要素

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1．冰雪：永冻层并非一定有冰，也可能只有冻土。不过一般在永冻层之上总是会有积雪或者冰块。这些雪对于地表会有保温作用。同时，这些积雪又会帮助地表降温。在化雪的季节，由于溶化，气化的发生，产生大量潜伏热，会带走热量，从而降温。

2．土壤中的水：水的导热性比冰要差很多。土壤中的水可以看做是夏天阻挡外界热量进入永冻层，冬天允许永冻层的热量传出地表。所以可以有效的保证永冻层温度低于0摄氏度。

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3．地表植被：植被可以起到很好的降温作用。

 

4．泥炭：泥炭是产生永冻层最重要的因素。尤其是干泥炭，就像是绝热的器具可以有效保证永冻层低温。此外，泥炭中的水分由于吸收了大量潜伏热，从而使得地表温度降低，也起到了保证永冻层低温的作用。

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