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总听说“冻土”,它究竟是什么东西?

陕西省科学技术协会

有一种低于零摄氏度并且含有“冰”的特殊土体分布在高纬度和高海拔地区被称作“冻土”

生活在北方的小伙伴可能会有这样的体验:冬天气温降到零摄氏度以下,如果到户外挖土,就会发现原来松软的土地变得十分坚硬,“一锹”下去往往只能留下一个“白点”,这就是前面提到的“冻土”。

今天我们就来研究一下:“冻土”是什么?冻土有哪些分类?我国的冻土分布有哪些?

冻土

地下冰,顾名思义就是在多年冻土中形成的冰,有分凝冰、埋藏冰、脉状冰等。

地下冰是多年冻土地区极为重要的水资源,形成冻土的一个重要条件就是土体中需要含有“水”,而这些“水”在不断冰冻、融化的过程中,会形成很多有趣的地貌。

地下冰的存在对冻土工程和气候变化等产生极大的影响:

1、聚冰层

聚冰层指的是在冰冻条件下,由于冰增加而引起土壤向上膨胀的地貌。具体而言,冬季季节融化层由上而下和由下而上冻结,过水断面缩小,冻结层上水处于承压状态,同时冻结过程中水分发生迁移,就会产生聚冰层。

2、冻胀丘

随冻结面向下发展,当冻结层上水的压力大于上覆土层强度时,地表就发生隆起,就形成了冻胀丘

冻胀丘是我国多年冻土区可以经常看到的一种冻土地貌,冻胀丘底部的直径由几米到几十米,高1~2米,有的可达3~5米,其表面经常存在纵横交错的裂隙。我国已知最大的冻胀丘在青藏公路62道班,它底部直径40~50米,高达20米

3、冰锥

在多年冻土地区,有时老远就可以看到银光闪闪的冰体,这就是冰锥。

冬季融化层回冻,地下水压力增大,冲破上覆土层溢出地表,溢出口冰体逐渐增大升高,并呈锥形。溢水边流边冻,并沿原地下水流路延伸,这样就形成了。

冰锥的形状、大小变化很大,有的直径2~3米,有的呈冰坡延伸几十米乃至数百米,有时带有几个溢水口。冰椎在冻土地区分布非常普遍。

冻土分类

我们上文所说的冻土只是冻土的一种,当天气变暖时,这种冻土就会融化,我们称这种冻土为季节冻土。除此之外,有些地方还有一种能够持续多年不化的冻土,那就是多年冻土

在北极或者青藏高原,因为那里的温度常年都在零摄氏度度以下,冻土就会常年不化,即使在比较温暖的年份,融化的也仅仅是表面一小层。

我国的冻土分布

我国的多年冻土分为高纬度多年冻土和高海拔多年冻土:

1、高纬度多年冻土

高纬度多年冻土主要集中分布在大小兴安岭,面积为38~39万平方千。高纬度多年冻土是欧亚大陆多年冻土南缘,平面分布服从纬度地带性规律,即海拔越高的地方冻土面积越大,厚度越厚。

2、高海拔多年冻土

高海拔多年冻土分布在青藏高原、阿尔泰山、天山、祁连山、横断山、喜马拉雅山,以及东部某些山地,如长白山、黄岗梁山、五台山等。高海拔多年冻土的形成与存在受当地海拔高度的控制。当然,除了这些地方,还有很多地方存在冻土。

越往高处温度就越低,因此一些高山上的温度常年也低于零摄氏度,所以中低纬度的高山和高原上也存在多年冻土。

在生活中,我们认识冻土的机会并不是很多,但是“厚层地下冰”是各类工程建筑物遭受破坏的主要原因,冻土区生态又十分脆弱,极易受外界的干扰破坏。

因此,冻土研究是一个十分有必要的任务,这能够帮我们维护冻土生态安全、促进冻土区重大工程建设和预防灾害。让我们一起了解冻土,保护冻土吧。

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飞马腾空
太师级
2023-10-10