[科普中国]-永冻层

性质与结构

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。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。12

形成条件永久冻土的形成，需要同时具备以下两个必要条件：

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。

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。3

形成要素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。

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。

基本类型1.海底永冻层

2.连续永冻层

3.不连续永冻层

4.山地永冻层

相关研究北极暖化是否会造成永冻层（permafrost）的快速融化一向为科学家们所关注，新研究指出阿拉斯加部分地区正面临永冻层快速溶解的窘境。永冻层若大量融解将对全球气候环境造成不小的冲击。永冻层是极寒冷地区常见的自然现象之一。相对于活冻层（active layer）岩石与土壤中的水会在冬天结冻，夏天融解；永冻层岩石与土壤中的水则是终年结冻。位在北极附近的阿拉斯加地区，永冻层为地表活冻层所覆盖，主要分布于地表下30~40公分，其稳定存在年限长达一千年以上。永冻层对环境扮演着重要的角色。譬如，永冻层可作为碳循环中的主要碳去处（sink）之一：由于有机物的分解与二氧化碳的生成受温度影响，因此北极寒冷的天气可减缓保存在永冻层内的有机物分解，并降低二氧化碳被释放到大气之中。近年来，逐渐升温的北极气候已成为许多科学家们的焦点。长期地表观测资料显示，过去30年来的增温现象已促使极区土壤的温度上升1~3度C。英国科学家，Colin Prentice表示阿拉斯加地区增温的幅度远高于全球平均升温值。然而，若北极温度持续升高，则永冻层很可能大量融解，但过去的观测并不能提供明确的答案。4

分类按成因分按成因，永久冻土可分为冰沼土和冻漠土。5

冰沼土（Tundrasoils）：又称苔原土，中国把冰沼土这一土壤名称，改为冰潜育土。它分布于极地苔原气候区和中国黑龙江北部。冰沼土是冻土中具有常潮湿土壤水分状况，具有碳氮比>13的潜育暗色表层和pH