[科普中国]-冻土学

冻土学简介

冻土学geocryology研究冻土形成、发育及其分布规律的学科。冷圈是指地球具有负温和含有冰的特殊冻结外壳。有的研究已开始涉及行星或宇宙冷圈。一门关于已冻结的、正在冻结的和正在融化的岩石（土）的科学。它研究冻土（永久冻土与季节冻土）和地下冰体的发生、发展过程及其各部分间的相互关系，探讨寒区岩体的风化、搬运及堆积规律，涉及物理学、化学、热学、力学、地貌学、地质学、气候学及工程学诸领域，已出现冻土地貌学（也称冰缘地貌学）、冻土热学、冻土力学、冻土水文学、冻土工程学、冻土测量制图学等分支学科，构成完整的冻土科学体系。1

发展历史其发展大体分3个阶段：①16世纪开始，主要集中于对地下冰体的认识；②19世纪70年代后，冻土学思想迅速发展，冻土学的框架基本形成；③20世纪50年代起，主要集中在冰缘环境的定量指标、冻土学科深化与引进其它科学的新概念、新方法及新技术等方面。近年来，计算机的应用、遥测遥控技术的发展及遥感手段的引入，使冻土学研究走上全新的阶段。中国的冻土学研究始于50年代对青藏高原的考察，尤其是结合青藏公路、新藏公路的修建、广泛开展了冻土工程、冻土热力性质、冻土分布与变化规律诸方面的研究，已基本查清中国冻土分布及变动特征。冻土实验研究与数值模拟分析也取得了长足进展；遥测遥感手段的引入，极大地扩充了冻土研究的时空界限，南极冻土的考察与研究，使中国冻土工作者涉猎了全球各种类型的冻土环境。

研究内容研究内容包括4个方面 ：①冻土带和冻土层形成、分布和发展的规律 。② 冻土和正在冻 、融土的成分、组织结构，及其物理力学、物理化学作用和性质。③冻土和正在冻、融土的地球物理、地质、地貌过程和现象。④在人类活动影响下，冻土和正在冻、融土的水热交换过程、力学过程及其控制方法。一般将冻土学划分为普通冻土学和工程冻土学。前者包括研究内容的①～③，后者研究④。随着冻土学的发展，还不断分化出新的研究方向，如冻土热物理、冷生成岩、农业-生物冻土 、冻土区自然环境保护等。是一门综合性很强的学科。

研究简况外国研究情况1927年，前苏联科学家苏姆金的《苏联境内永久冻结土壤》一书问世，标志冻土学开始成为一门独立学科。1929年苏联科学院成立世界上第一个研究冻土的专门机构—多年冻土研究常务委员会。北美重视对冻土的研究始于第二次世界大战中，60年代末随着北极海石油的大量发现，及其以后贯穿阿拉斯加石油管线的建成，北美的冻土研究得到了迅速发展。

中国研究情况中国对冻土现象早有记载，如《徐霞客游记》曾提及山西五台山顶有“龙翻石”，但对冻土开展系统的研究是在20世纪60年代以后，几十年来在普通冻土学、工程冻土学、冻土物理力学、冻土物理化学方面取得了不少成果，形成较为完整的研究体系。冻土学的研究对象是冻土，包括季节冻土、隔年冻土和多年冻土，也研究正在冻结土、正在融化土、曾冻结土，以及人工冻土。20世纪50年代以来，前苏联的什韦佐夫等将冻土学研究对象与冷圈联系起来，认为冻土学是研究地壳冷圈成分、构造和发展的学科。冷圈是指地球具有负温和含有冰的特殊冻结外壳。有的研究已开始涉及行星或宇宙冷圈。2

冻土学作用为更好地解决冻土区经济开发中的实际问题和发展冻土学，需加强研究多年冻土区的冻土过程和自然因素对冻融作用的影响，建立冻土过程的综合模型；加强研究多年冻土区的环境保护及人类对多年冻土的影响和变化的预测；加强研究冻土区工程和北极海大陆架冻土，寻找多年冻土区石油和天然气管道等工程的最佳模式；加强区域冻土成因和分布规律、成冰理论、水分迁移及冻土流变等理论研究。

分支学科地理学、自然地理学、地貌学、动力地貌学、构造地貌学、气候地貌学、应用地貌学、植物地理学、冰川学、古地理学、水文地理学、土壤地理学、化学地理学、综合自然地理学、人文地理学、经济地理学、农业地理学、工业地理学、商业地理学、交通运输地理学、旅游地理学、人口地理学、人种地理学、聚落地理学、乡村地理学、城市地理学、社会地理学、文化地理学、医学地理学、政治地理学、军事地理学、地图学、地名学、理论地理学、历史地理学、区域地理学、应用地理学。2