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冻土的形成条件

中国历史网 2020-12-24 27 浏览 0 评论

所谓冻土是指温度下降到零度或零度以下,壤里的水分就会凝结成冰,并将土壤也冻结在一起,形成一层坚硬的冻土层。冻土有季节性冻土和多年冻土。冻土层的厚度与地表、地下温度关系密切。

当天气变暖时冻土层就会融化,我们称这种冻土为季节冻土。但在有些地方存在一种持续多年不化的冻土,那就是多年冻土。如在北极、青藏高原,因为那里常年温度都在零度以下,所以冻土就会保持常年不化,即使在温度偏高的年份,只是表面一小层土壤被融化,深层仍然是坚硬的冻土。

冻土的存在主要受温度的影响,纬度越高的地方温度就越低,多年冻土主要分布在亚欧大陆和北美洲的北部,南半球陆地面积少,冻土的面积少。另外,从地面往高空,越往高处温度越低。有些高山上的温度常年也都低于零度,如美洲的安第斯山脉,非洲的乞立马扎罗山以及我国的青藏高原,那里的坡地、山峰终年积雪。所以中低纬度的高山和高原上也存在多年冻土。

我国高纬度多年冻土主要集中分布在大小兴安岭,面积为38-39万平方公里;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、五台山等地。

冻土深度

俗话说:“冰冻三尺,非一日之寒。”北方地区,冬季温度常在0℃以下,潮湿的土壤呈冻结状态,这种现象在气象学上称为冻土。温度愈低且持续时间愈久,冻土层便愈厚。根据埋人地面气象观测场中的冻土器内水柱冻结的部位和长度,可探测冻结层次的上限和下限深度。

进入北极圈,冻土厚度可达200~600米,有的地方甚至达到了1000米。在北冰洋沿岸,冻土层厚达400~900米,这里是世界上冻土厚度最后的地方,最厚的地方达1400米。

在世界各地,冻土带占据苏联领土的一半,加拿大和阿拉斯加的大部分地区,地球陆地面积1/4。我国冻土带主要分布在北纬30度以北的广大地区,此线以南几乎不见冻土。西部川陕地区由于山脉地形屏障,北纬33度以南未出现过冻土现象。

冻土最深的地方是在大兴安岭北部、新疆和青藏高原,例如,内蒙古的二连浩特和新疆的乌恰都在300厘米以上,位于新疆天山腹地的和静县巴音布鲁克气象站,曾记录到439厘米的深度,是我国冻土记录中的冠军。

在高山或高原上的冻土,有些年份常延至盛夏才能融化,还有至9月份未化完的,新的一年的冻土过程又开始了,实际上这些地区已逐渐向永久冻土层过渡。大约在年平均气温低于-5度,便会有永冻土存在,青藏公路昆仑山北坡、西藏北部安多地区永久冻土层厚达80—100米;

山西省海拔2896米的五台山气象站1976年修建上山公路,在顶段一米深也有经夏不化的永冻土存在。

我国永冻土面积约有214.8万平方公里,主要集中在青藏高原和大小兴安岭地区。

冻土气象观测资料对建筑、工程施工、交通运输和农田水利建设都具有重要意义。在季节性冻土地区埋设输油管道和自来水管等地下管道时,需在冬季采取加热或绝热措施,或者深埋至最大冻土层以下,以免有冻裂的危险,但过深则会造成人力、物力的浪费;房屋地基也要在最大冻土深度以下,以保证坚固安全;春季冻土融化使道路返浆,不便行走和运输、并对农业生产和人民生活造成重大影响。

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