凍土
凡處于零度及以下溫度，并含有冰的各種土(巖)，統(tǒng)稱為凍土。
01
分類
凍土按其時間的長短，可分為季節(jié)凍土和多年凍土兩類。
季節(jié)凍土指冬季凍結(jié)、夏季全部融化的土層；
多年凍土指凍結(jié)持續(xù)多年，甚至可達(dá)數(shù)萬年的土層。多年凍土在地球上主要分布在俄羅斯和加拿大。我國多年凍土面積主要分布在東北、北部山區(qū)、西北高山及青藏高原地區(qū)。
多年凍土可分為上下兩層，上層為夏融冬凍的活動層，下層為多年凍結(jié)層。
02
特征
凍土層的溫度是隨著氣溫而變化的。地溫變化的幅度以地表為最大，隨著深度加大而減小，至某一深度，其值等于零。這個深度稱為地溫年變化深度。
03
分布規(guī)律
①凍土在地球上的分布具有明顯的緯度地帶性和垂直地帶性。
多年凍土區(qū)與非多年凍土區(qū)之間的界線，在水平方向上稱為多年凍土南界(北半球)，在垂直方向上稱為多年凍土下界。隨著多年凍土動態(tài)變化，南界和下界亦不斷發(fā)生變化，并且在各種非地帶性因素影響下，分界線也往往不是一條直線。
②自極地向低緯度方向，多年凍土分布厚度不斷減小。年平均地溫相應(yīng)升高。
③中低緯度高山高原地區(qū)的凍土分布，主要受海拔高程的控制。一般來說，海拔愈高，厚度愈大，地溫愈低。
全球凍土分布圖
我國多年凍土分布在東北北部地區(qū)、西北高山區(qū)及青藏高原地區(qū)。
凍土是指零攝氏度以下，并含有冰的各種巖石和土壤。一般可分為短時凍土（數(shù)小時/數(shù)日以至半月）/季節(jié)凍土（半月至數(shù)月）以及多年凍土（又稱永久凍土，指的是持續(xù)二年或二年以上的凍結(jié)不融的土層）。
凍土具有流變性，其長期強(qiáng)度遠(yuǎn)低于瞬時強(qiáng)度特征。正由于這些特征，在凍土區(qū)修筑工程構(gòu)筑物就必須面臨兩大危險：凍脹和融沉。隨著氣候變暖，凍土在不斷退化。
04
形成條件
1
氣候
凍土分布區(qū)的環(huán)境條件存在差異。冰沼土分布區(qū)屬苔原氣候，大部分地面被雪原和冰川所覆蓋，年平均溫在0℃以下，一般都在-17℃至-10℃，冬季氣溫可低至-40℃，甚至-55℃，夏季溫度也很低，7月份平均溫度不超過10℃，全年結(jié)冰日長達(dá)240天以上。高山凍漠土年均溫也很低，一般為-12℃至-4℃。凍土區(qū)降水很少，歐洲部分為200-300毫米，亞洲和北美洲北部在100毫米以下，西藏凍漠土區(qū)因地勢高、遠(yuǎn)離海洋，降水更稀少，一般為60-80毫米，其北部更少，為20-50毫米，其中90%集中在5-9月。降水雖然少，但氣溫低，蒸發(fā)量小，長期冰凍，土壤濕度很大，經(jīng)常處于水分飽和狀態(tài)，夏季土壤——母質(zhì)融化，砂土可達(dá)1-1.5米，土壤70-100厘米，泥炭土35-40厘米，以下即為永凍層，高山凍漠土在寬谷、湖盆永凍層深度80厘米，山坡上可達(dá)150厘米。
2
植被
由于凍土區(qū)氣候嚴(yán)寒，植被是以苔蘚、地衣為主組成的苔原植被，草本植物和灌木很少，常見的植物有：石楠屬、北極藍(lán)漿果、金鳳花等開花植物，南緣有云杉、落葉松、樺、白楊、柳、山梣等，生長緩慢，矮小且畸形，各種植物的年生長量均不大，苔原地帶每年有機(jī)質(zhì)的增長量為400公斤/公頃，是世界各自然地帶中最少的。高山凍漠土區(qū)植被為多年生和中旱生的草本植物、墊狀植物和地衣，常見的有風(fēng)毛菊屬、葶藶屬、桂竹香屬、虎耳草屬、點(diǎn)地梅屬、銀蓮花屬、金蓮花屬、紅景天屬等，一簇簇地生長在石隙之前，或在冰雪融水灌潤的地方局部呈小片分布。五顏六色的粗糙蝶衣、地圖黃綠衣、巖表黃綠衣等則著生于石塊上面。
3
地形、母質(zhì)
凍土發(fā)育的地區(qū)，因剛脫離冰川覆蓋不久，冰川地形保持得相當(dāng)完整。凍漠土分布區(qū)的地形主要是陡峭的山坡、角峰、刃脊、第四紀(jì)和近代冰川所形成的冰斗和冰磧垅堤，寬谷，湖盆的湖積平原等。成土母質(zhì)的差異較大，加拿大、西伯利亞地盾區(qū)是前寒武系基巖。其他地區(qū)有古生代各種灰?guī)r、石英砂巖、板巖、中生代的灰?guī)r、紅色鈣質(zhì)砂泥巖及近代石礫和沖積物，殘積物，冰磧物，冰水沉積物等。
多年凍土：另一個潘多拉魔盒?
什么是多年凍土?
（左側(cè)）一個典型的極地區(qū)域的多年凍土層（自挪威），圖自JeffVanuga/Getty。（右側(cè)）冬季和夏季時凍土層和活動層的垂向溫度。
凍土是指在0℃以下并含有冰的各種巖土和土壤。溫度在0℃以下不含冰的巖土和土壤稱作寒土或冷土。按土的凍結(jié)狀態(tài)保持時刻的長短，凍土一般可分為短時凍土、季節(jié)凍土及多年凍土三種類型。我國的自然地理環(huán)境決定多年凍土形成與存在。多年凍土分為高緯度多年凍土和高海拔多年凍土兩種。多年凍土的形成是由緯度和海拔高度所決定的。凍土層的厚度從高緯到低緯逐漸減薄，以至完全消失。例如，北極的多年凍土厚達(dá)百米到千米（圖2）。永凍層的頂面接近地面。逐漸向南，多年凍土厚度減到100m以下，永凍層的頂面埋藏變深。大致北緯48°附近是多年凍土的南界，凍土厚度僅1～2m。超過這一界限，就從連續(xù)凍土帶過渡到不連續(xù)凍土帶（圖2）。后者由許多分散的凍土塊體組成，這種分散的凍土塊體稱為島狀凍土塊（圖2）。
全球變化下的多年凍土多年凍土近年來受到非常多的關(guān)注和警惕，首先是因?yàn)榈乇頊囟仍诒睒O和北半球高緯度陸地地區(qū)上升非常劇烈，這個現(xiàn)象一般被稱作“北極放大”現(xiàn)象。從全球地表溫度長期趨勢圖中（圖3）可以非常明顯的看到，全球氣溫上升最快的區(qū)域在北極地區(qū)和北半球陸地。平均而言北極氣溫變化趨勢是全球平均趨勢的2倍！為什么會發(fā)生“北極放大”現(xiàn)象依然是一個前沿的研究話題。但陸地變暖速率比海洋上變暖劇烈很好理解：陸地比熱容比海洋小，在同樣的太陽能量照射下，陸地升溫更為劇烈。
全球地表溫度上升最快的區(qū)域正是多年凍土主要分布的區(qū)域！受全球變暖驅(qū)動，凍土層也在不斷變暖！圖4為過去十年北極地區(qū)連續(xù)性凍土層、高山凍土層的溫度變化?？梢钥吹絻H僅10年時間，北極凍土層溫度上升了約0.4攝氏度；高山凍土層溫度上升了約0.2攝氏度。相比而言，全球平均地表溫度過去10年只上升了約0.15攝氏度。
過去十年北極地區(qū)連續(xù)性凍土層（上）以及高山凍土層（下）的溫度變化。圖自Biskabornet al. 2019。
多年凍土以及冰蓋冰川等相當(dāng)于地球的“冰箱”：就像家里的冰箱溫度低所以食物等有機(jī)物質(zhì)的儲存時間較長，所以大量生物包括動物遺體、植物、微生物等被“冰封”到多年凍土里面。兩極冰蓋封存的東西反而少，因?yàn)楹苌儆猩锟梢栽跇O地生存，南北極地區(qū)域大部分區(qū)域都是無人、無生物區(qū)?？梢韵胂?，如果凍土融化，其中封存的東西將被釋放出來！那么，這將打開一個“百寶箱”，還是一個“潘多拉的魔盒”呢？？很不幸，大概率是后者：1、釋放溫室氣體，加劇全球變暖。很多多年凍土中富含有機(jī)物（長久以來上層動植物死亡后被埋在地底），冰凍可以減緩永凍層內(nèi)的有機(jī)物分解（參照冰箱里的蔬菜和肉壞的慢）。2、破壞土地穩(wěn)定性，破壞上層建筑和設(shè)施。在接近極地和中低緯度高山區(qū)域，很多設(shè)施比如公路、房屋等都建設(shè)在多年凍土之上。據(jù)估計(jì)，全球大約350萬人生活在多年凍土或鄰近區(qū)域。一旦多年凍土開始部分消融，上層土地開始變得非常不穩(wěn)定，滑坡等地質(zhì)災(zāi)害必然會加快，破壞建造在其上的設(shè)施。
多年凍土融化破壞其上的道路（加拿大）（圖自Yellowknife.RyersonClark/iStock）。
釋放出封存在其內(nèi)的各種污染物、微生物。一最近發(fā)表在GRL的一個研究表明：北半球的多年凍土儲存了超過150萬加侖的汞：這個量是大氣、海洋、其余土壤中全部汞含量的兩倍（Schusteret al. 2018）！多年凍土的消融將導(dǎo)致這些汞的釋放，威脅全球生物和人類，而過去幾十年已經(jīng)觀測到了全球多年凍土在釋放汞。
凍土主要影響因素
多年凍土的厚度雖然受緯度和高度的控制，但在同一緯度和同一高度處的凍土厚度還有差別，這和其他自然地理?xiàng)l件有關(guān)。
01
氣候的影響
大陸性半干旱氣候較有利于凍土的形成，而溫暖濕潤的海洋性氣候不利于凍土的發(fā)育。【在歐亞大陸內(nèi)部的半干旱氣候區(qū)的凍土南界（北緯47°）比受海洋性氣候影響較大的北美凍土南界（北緯52°）要更南一些。另外，在緯度和高度相同的條件下，大陸性半干旱氣候區(qū)的凍土厚度比海洋性氣候區(qū)的要大?！?/p>
0 2
巖性的影響
砂土導(dǎo)熱率較高，易透水，不利于凍土的形成。黏土導(dǎo)熱率較低，不易透水，有利于凍土的形成。泥炭的導(dǎo)熱率最低，最有利于凍土的發(fā)育。
0 3
坡向、坡度的影響
坡向和坡度直接影響地表接受太陽輻射的熱量。陽坡日照時間長，受熱多于陰坡，因而在同一高度、不同坡向凍土的深度、分布高度和地溫狀況都不同，凍土的厚度也不同?！靖鶕?jù)觀測，昆侖山西大灘不同坡向的山坡，在同一高度和同一深度的陰坡地溫比陽坡地溫要低2~3℃，陰坡凍土的厚度也要大一些，凍土分布下界高度較陽坡低100m。坡向?qū)鐾涟l(fā)育的影響還隨坡度減小而減弱，如大興安嶺當(dāng)坡度為20~30°時，南北坡同一高度處的地溫相差2~3℃，隨著坡度減小，不同坡向的同一高度地溫差減小，凍土厚度的差別也要小一些】
0 4
植被、雪蓋的影響
冬季，植被和雪蓋阻礙土壤熱量散失。夏季，植被和雪蓋減少地面受熱。因此，在有雪蓋和植被的地區(qū)，地面年溫差減小?！纠绱笈d安嶺落葉松、樺樹林區(qū)和青藏高原的高山草甸地區(qū)，能使地表年溫差比附近裸露地面降低4~5℃，永凍層頂面深度變淺，永凍層厚度相對增大，活動層厚度相對減小】
主要凍土地貌
多年凍土區(qū)的地貌形成與凍融作用直接相關(guān)。
凍融作用：是指凍土層中的水在氣溫周期性的正負(fù)變化影響下，不斷發(fā)生相變和遷移，使土層反復(fù)凍結(jié)融化，導(dǎo)致土體或巖體的破壞、擾動和移動的過程。由凍融作用形成的各種地貌，稱凍土地貌。
凍融風(fēng)化是指土層或巖層裂縫中的水,在冬季或夜晚溫度下降發(fā)生凍結(jié)時把巖石漲裂,并因凍結(jié)膨脹產(chǎn)生壓力而把裂縫附近的巖石壓碎成塊石和更細(xì)的物質(zhì),它是凍土區(qū)一種最普遍的凍融作用形式。
凍融擾動是指在多年凍土活動層內(nèi)發(fā)生的,因受凍漲擠壓而引起的一種土層結(jié)構(gòu)的塑性變形現(xiàn)象。
凍融泥流是指凍土層上部解凍時，融化的水使松散土層達(dá)到飽和狀態(tài)，這種飽含水的土層因具有可塑性，在中立作用下發(fā)生沿斜坡蠕動的現(xiàn)象。
凍拔現(xiàn)象（可以拔石頭、樹木、樁基）：如凍拔樹：在緯度高的寒冷地區(qū)，當(dāng)土壤含水量過高時，由于土壤結(jié)凍膨脹而升起，連帶植物抬起。至春季解凍時，土壤下沉而植物留在原位造成植物根部裸露死亡。
石海、石河和石冰川
0 1
石海：在寒凍風(fēng)化作用下，巖石遭受寒凍崩解，形成巨石角礫，就地堆積在平坦的地面上。
形成條件：
①氣溫經(jīng)常0℃上下波動，日溫差較大，并有一定濕度，使巖石沿節(jié)理反復(fù)寒凍崩解。
②地形較平坦，地面坡度小于10°，可使寒凍崩解的巖塊不易順坡移動而保存在原地。
③堅(jiān)硬而富有節(jié)理的塊狀巖石，如花崗巖、玄武巖和石英巖等，在寒凍作用下常崩解成大塊巖塊，得以保留在原地。
石海形成后，組成石海的大石塊很少移動。同時，石海中又缺少細(xì)粒物質(zhì)而水分較少，凍融分選難以進(jìn)行，這樣石海能長期保存下來。石海常在同一走向、同一巖性和一定高度的山坡上部發(fā)育，有一條平整的界限，稱石海線?！纠缋錾降氖＞€是4900m。石海線比同期雪線高度要低200~300m或400~500m。石海線可大致確定古雪線的高度，石海線是一條重要的氣候地貌界線】
石河：在山坡上寒凍風(fēng)化產(chǎn)生的大量碎屑滾落到溝谷里，堆積厚度逐漸加大，在凍融和重力作用下發(fā)生整體運(yùn)動形成。
石河運(yùn)動是石塊沿著濕潤的碎屑下墊面或永凍層的頂面在重力作用下移動，這里溫度變化起著重要作用，它會引起碎屑空隙中水分的反復(fù)凍結(jié)和融解，導(dǎo)致碎屑的膨脹和收縮，促使石河向下運(yùn)動。
石河運(yùn)動速度較低，但中央部分流速比兩側(cè)流速要快。濕潤氣候區(qū)的石河流速比干燥氣候區(qū)的要快，石河中的巖塊經(jīng)長期運(yùn)動，可以搬運(yùn)到山麓停積下來，形成石流扇。
石河停止運(yùn)動是氣候轉(zhuǎn)暖的標(biāo)志之一?！井?dāng)石河不再移動時，角礫表面開始生長地衣苔蘚，有時在石河上生長樹木或堆積新沉積物。這些石河一般多分布在現(xiàn)在多年凍土的南界（北半球高緯地帶）或高山凍土的下界附近】
石冰川：當(dāng)冰川退縮后，聚集在冰斗和冰川槽谷中的冰破物，在凍融作用下順谷地下移形成。
石冰川分布在高山森林線以上，由尖角巖屑組成，平面形狀很像冰川舌。石冰川的縱剖面常呈上凸的弧形，橫剖面中部突起。它的長度一般可達(dá)300~400m，寬100m左右?！景⒗辜幼畲蟮氖ㄩL達(dá)3km，末端堤高60m?！?/p>
多邊形構(gòu)造土
0 2
在第四紀(jì)松散沉積物的平坦地面上，由凍融和凍脹作用，地面形成多邊形裂隙，構(gòu)成網(wǎng)狀，稱為多邊形構(gòu)造土。從地表平面看，裂隙組成多邊形，從剖面上看，裂隙呈楔形。根據(jù)楔子內(nèi)填充物的不同，又分為冰楔和砂楔。
冰楔：在多年凍土區(qū)，地表水周期性注入到裂隙中再凍結(jié)，使裂隙不斷擴(kuò)大并為冰體填充，剖面成為楔狀，稱為冰楔。
冰楔的形成先是地表形成裂隙，地表水注入再凍結(jié)而成脈冰，由于脈冰常深入到永凍層中，到溫暖季節(jié)，上部活動層的脈冰融化消失，永凍層中的脈冰則仍然存在。到了寒冷季節(jié)凍土又發(fā)生體積不均衡膨脹，原有的裂隙不斷擴(kuò)大。到來年夏季又在裂隙中注入水分，冬季再凍結(jié)脹裂，如此反復(fù)作用，就形成冰楔。
冰楔形成示意圖
冰楔形成的條件：
①有深入到永凍層中的裂隙，并為脈冰所填充。
②冰楔的圍巖是可塑性的，水在裂隙中才能凍結(jié)、膨脹，圍巖不斷受擠壓變形，冰楔不斷展寬。
③需要嚴(yán)寒的氣候條件，年平均溫度一般為-6~-3℃。
砂楔（古冰楔）
砂楔與冰楔形態(tài)相似，但裂隙中填充的不是脈冰，而是松散的砂土，叫砂楔。
砂楔可從冰楔演變而來，當(dāng)冰楔內(nèi)的脈冰完全融化后，砂土代替冰體填充于楔內(nèi)，形成砂楔，所以又把砂楔看成古冰楔。
石環(huán)、石圈和石帶
0 3
石環(huán)：是由細(xì)粒土和碎石為中心，周圍由較大礫石為圓邊的一種環(huán)狀凍土地貌?！舅鼈冊跇O地、亞極地以及高山地區(qū)常有發(fā)育】
石環(huán)的直徑一般為0.5~2.0m，在極地地區(qū)可達(dá)十余米。
石環(huán)示意圖
石環(huán)是凍土中顆粒大小混雜的松散砂礫層，由于飽含水分，經(jīng)頻繁的凍融交替，產(chǎn)生物質(zhì)分異形成的。
活動層中的大小混雜的砂礫，冬季，先從地面凍結(jié)，砂礫層孔隙中的水凍結(jié)膨脹，地面和砂礫層中的礫石一起被抬高，礫石的下部尚未凍結(jié)而出現(xiàn)空隙，砂土填入或水滲入形成冰透鏡體。夏季，活動層上部解凍，由于礫石和砂土的導(dǎo)熱率不同，砂土中的冰先融化，地面逐漸回降到原來位置，但礫石下部仍為凍結(jié)狀態(tài)，這時一些大顆粒碎石或礫石卻比周圍含水砂土位置相對升高。等礫石下部冰開始融化時，礫石周圍的砂土向礫石下部移動，填墊在礫石下部，當(dāng)活動層全部融化后，礫石卻相對抬升了一段距離，在這種凍融過程反復(fù)作用下，大的石塊或礫石就逐漸被頂托到地面。
石圈：斜坡上發(fā)育的石環(huán)，在重力作用下常成橢圓形，它的前端由大石塊構(gòu)成石堤，這種石環(huán)又叫石圈。
石帶：在較陡的山坡上，石圈前端常分開，經(jīng)凍融分選的最大巖塊，集中在縱長延伸的裂隙中，形成石帶。
冰核丘
0 4
凍土層中常夾有未凍結(jié)層，未凍結(jié)層中的水分在地下慢慢凝結(jié)成冰體，使地面膨脹隆起，形成冰核丘。
冰核丘的平面呈圓形或橢圓形，頂部扁平，周邊較陡，可達(dá)40~50°。冰核丘的頂部表面因地表隆起變形，產(chǎn)生許多方向不一的張裂隙而下陷。
冰核丘規(guī)模大小不等。一年生的冰核丘的規(guī)模較小，高只有數(shù)十厘米至數(shù)米；多年生的冰核丘規(guī)模較大，高可達(dá)十余米至數(shù)十米，直徑從30m到70m不等。
冰核丘有時能產(chǎn)生爆炸。在夏季氣溫上升很快，上部凍結(jié)層迅速融化，凍結(jié)土層急劇變薄，這時如冰核丘內(nèi)含有氣體，承壓力很高的地下水就可能發(fā)生噴水爆炸。
土溜階坎
0 5
土溜階坎：是多年凍土區(qū)坡地上的一種地貌現(xiàn)象。當(dāng)融冰時地表過濕的松散沉積物沿坡向下流動，前端常成一陡坎，叫土溜階坎。
土溜階坎高約1m左右，寬4~5m，有的規(guī)模還要大一些。成因是多年凍土上部的活動層周期性融化，融化的水受下部永凍層的阻擋不能下滲，結(jié)果活動層的松散物質(zhì)被水浸潤，內(nèi)摩擦減小，在重力作用下就緩緩沿坡向下滑動，如遇阻或坡度變緩，流動的速度減慢，前端就壅塞成一個坡坎。
熱融塌陷洼地
0 6
熱融塌陷洼地：是因溫度升高，地下冰融化引起地面塌陷所形成的各種洼地。
這種塌陷過程類似喀斯特塌陷過程，而塌陷原因和溫度有關(guān)，故又稱熱力喀斯特。
多年凍土上部的溫度升高可能是氣候周期性的轉(zhuǎn)暖形成的，也可能是人為因素造成的?！救缈撤ド?、開墾荒地和人工截流蓄水等都可以使地面溫度增高】
熱融塌陷洼地發(fā)育在斜坡上形成各種滑塌洼地，在平坦地面上形成漏斗狀沉陷洼地，洼地內(nèi)常積水成湖，稱熱融塌陷湖。
多年凍土發(fā)育的高原或平原地區(qū)，大大小小的熱融塌陷湖星羅棋布。熱融塌陷湖形成以后，湖水對湖底土層的傳熱作用，使底部土層增溫，活動層的深度加大，地下冰融化速度加快，湖泊進(jìn)一步沉陷，直到湖底地下冰全部融化后，湖泊才停止下沉和擴(kuò)大。
【試題鏈接】
（材料）近年來，位于高緯的西伯利亞地區(qū)氣候發(fā)生了明顯變化，土地覆被也隨之變化，平地上的耕地明顯減少，洼地上的草地大量轉(zhuǎn)化為濕地，越年積雪（積雪期超過一年）面積減少。據(jù)此完成下面小題。
1. 導(dǎo)致西伯利亞地區(qū)土地覆被變化的首要原因是（ ）
A. 氣溫升高
B. 氣溫降低
C. 降水增多
D. 降水減少
2. 濕地面積增加主要是因?yàn)楫?dāng)?shù)兀? ）
A. 洪水暴漲
B. 退耕還濕
C. 地面沉降
D. 凍土融化
3. 西伯利亞地區(qū)平地上減少的耕地主要轉(zhuǎn)化為（ ）
A. 林地 B. 濕地
C. 草地 D. 寒漠
【答案】1. A 2. D 3. C
【解析】
本組題以高緯的西伯利亞地區(qū)氣候的明顯變化，土地覆被也隨之變化為背景，考查影響區(qū)域植被變化的因素，氣候變暖的影響。
1. 讀材料可知，越年積雪（積雪期超過一年）面積減少，說明積雪融化增多，故首要原因是氣溫升高，A正確，B錯誤；降水增多會使越年積雪面積增大，C錯誤；材料中“洼地上的草地大量轉(zhuǎn)化為濕地”說明洼地上有淺水出露地表，洼地積水增多，降水減少不合題意，D錯誤。故選A。
2. 由上題分析可知，氣溫升高會導(dǎo)致凍土融化，地表積水增多，濕地面積增加，D正確；材料中“洼地上的草地大量轉(zhuǎn)化為濕地”說明濕地增加的主要原因不是洪水暴漲、退耕還濕和地面沉降引起，ABC錯誤。故選D。
3. 由（1）（2）題分析可知，氣候變暖使凍土融化，地表水分增多，但平地上較洼地地勢高，積水較少，不會有大量的淺水出露地表，減少的耕地主要不會轉(zhuǎn)化為濕地，地表水分增加，適合草類植被生長，故主要轉(zhuǎn)化為草地，B錯誤，C正確；題干中“高緯的西伯利亞地區(qū)”熱量不足，難以形成林地植被，A錯誤；氣候上升使凍土融化，地表水分增多，會使植被覆蓋增多，不會轉(zhuǎn)化為寒漠，D錯誤。故選C。
（材料） 閱讀圖文材料，完成下列要求。
多年凍土分為上下兩層，上層為夏季融化，冬季凍結(jié)的活動層，下層為多年凍結(jié)層。我國的多年凍土分布主要分布于東北高緯度地區(qū)和青藏高原海拔地區(qū)。東北高緯地區(qū)多年凍土南界的年平均氣溫在-1°~1°，青藏高原多年凍土下界的年平均氣溫約為-3.5°~2°C。由我國自行設(shè)計(jì)、建設(shè)的青藏鐵路格（爾木）拉（薩）段成功穿越了約550千米的連續(xù)多年凍土區(qū)，是全球目前穿越高原、高寒及多年凍土地區(qū)的最長鐵路。多年凍土的活動層反復(fù)凍融及冬季不完全凍結(jié)，會危及示意青藏鐵路格拉段及沿線年平均氣溫的分布，其中西大灘至安多為連續(xù)多年凍土分布區(qū)。圖b為青藏鐵路路基兩側(cè)的熱棒照片及其散熱工作原理示意圖。熱棒地上部分為冷凝段，地下部分為蒸發(fā)段，當(dāng)冷凝段溫度低于蒸發(fā)段溫度時，蒸發(fā)段液態(tài)物質(zhì)汽化上升，在冷凝段冷卻成液態(tài)，回到蒸發(fā)段，循環(huán)反復(fù)。
（1）分析青藏高原形成多年凍土的年平均氣溫比東北高緯度地區(qū)低的原因。
（2）圖a所示甲地比五道梁路基更不穩(wěn)定，請說明原因。
（3）根據(jù)熱棒的工作原理，判斷熱棒散熱的工作季節(jié)（冬季或夏季）簡述判斷依據(jù)，分析熱棒傾斜設(shè)置（圖b）的原因。
【答案】
（1）青藏高原緯度低，海拔高，太陽輻射強(qiáng)；（東北高緯地區(qū)年平均氣溫低于—1℃～1℃，可以形成多年凍土。）青藏高原氣溫年較差小，當(dāng)年平均氣溫同為—1℃～1℃時，冬季氣溫高，凍結(jié)厚度薄，夏季全部融化，不能形成多年凍土。
（2）甲地年平均氣溫更接近0℃，受氣溫變化的影響，活動層更頻繁地凍融，（凍結(jié)時體積膨脹，融化時體積收縮，）危害路基；甲地年平均氣溫高于五道梁，夏季活動層厚度較大，冬季有時不能完全凍結(jié)，影響路基穩(wěn)定性。
（3）冬季。依據(jù)：冬季氣溫低于地溫，熱棒蒸發(fā)段吸收凍土熱量，（將液態(tài)物質(zhì)汽化上升，與較冷的地上部分管壁接觸，凝結(jié)，釋放出潛熱，）將凍土層中的熱量傳送至地上（大氣）。熱棒傾斜設(shè)置的原因：使熱棒能深入鐵軌正下方，保護(hù)鐵軌下的路基（多年凍土）。
【解析】
（1）海拔高是導(dǎo)致青藏高原地區(qū)氣溫低的主要原因。和東北地區(qū)相比，青藏高原地區(qū)緯度較低，冬季獲太陽輻射量多，冬季氣溫高，凍結(jié)厚度薄。夏季地表溫度高，凍土層融化。青藏高原緯度低、海拔高，太陽輻射強(qiáng)；（東北高緯度地區(qū)年平均氣溫低于-1℃—1℃，可形成多年凍土。）青藏高原氣溫年較差小，當(dāng)年平均氣溫同為-1℃—1℃時，冬季氣溫高，凍結(jié)厚度薄，夏季全部融化，不能形成多年凍土。
（2）觀察圖中甲地與五道梁地區(qū)的溫度和緯度差異。甲地年均溫高于五道梁地區(qū)，甲地凍土層厚度變化大，永久凍土厚度較小，地基土頻繁的凍融不穩(wěn)。甲地年平均氣溫更接近0℃，受氣溫變化的影響，活動層更容易頻繁的凍融（凍結(jié)時體積膨脹，融化時體積收縮），危害路基；甲地年平均氣溫高于五道梁，夏季活動層厚度較大，冬季有時不能完全凍結(jié)，影響中期穩(wěn)定性。
（3）熱棒散熱的工作季節(jié)為冬季。冬季高原面上氣溫低，冷凝段溫度低于路基溫度，蒸發(fā)段將液態(tài)物質(zhì)汽化上升，氣態(tài)物質(zhì)在此段冷凝轉(zhuǎn)化成液態(tài)流回蒸發(fā)段。冬季氣溫低于低溫，熱棒蒸發(fā)段吸收凍土熱量（將液態(tài)物質(zhì)汽化上升，與較冷的地上部分管壁接觸，凝結(jié)釋放出潛熱），將凍土層中的熱量傳送至地上（大氣）。傾斜設(shè)置可增加熱棒與地層的接觸面積，使熱棒能深入鐵軌正下方，對地層溫度的調(diào)節(jié)作用更強(qiáng)。使熱棒能深入鐵軌正下方，保護(hù)鐵軌下的路基（多年凍土）。
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