高考地理一轮复习学案 微专题-永久冻土

高考地理一轮复习文案微专题——永久冻土永冻层（permafrost）又称永久冻土或多年冻土层，是指持续多年冻结的土石层。可分为上下两层：上层每年夏季融化，冬季冻结，称活动层，又称冰融层；下层常年处在冻结状态，称永冻层或多年冻层。冻土层的厚度从高纬到低纬逐渐减薄，以至完全消失。例如，北极的多年冻土厚达千米以上，年平均低温为-15℃。永冻层的顶面接近地面。向南，趋近连续冻土的南界，多年冻土厚度减到100m以下，低温为-5～-3℃，永冻层的顶面埋藏变深。大致北纬48°附近是多年冻土的南界，其处平均低温接近0℃，冻土厚度仅1～2m。超过这一界限，就从连续冻土带过渡到不连续冻土带。后者由许多分散的冻土块体组成，这种分散的冻土块体称为岛状冻土块。中、低纬高山和高原地区的冻土层，主要受海拔高度的控制。一般来说，海拔越高，冻土层越厚，低温也越低，永冻层顶的埋藏深度越小。土层的冻融变化是土木工程建设中必须考虑的重要因素，处置不当将带来严重后果。一、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。二、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：1.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。2.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。三、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。相关试题永久冻土区是一个特殊的地理单元，它分为上下两部分，下面是永冻层（四季不化），上面是活动层。考察发现，冬季冻土活动层冻结、收缩、开裂，从水平方向看，地表被分割成了多边形网状，即多边形土（下图左）；从垂直方向看，活动层和永冻层上部出现的裂隙中就会形成冰楔（下图右）。由于气温变化、大量积水或人们改变冻土环境等原因，导致冰楔融化，地面开始坍塌，热融湖塘开始出现，湖水吸热，传到周边，继续引起周边冰楔融化和下面冻土融化，热融湖塘开始扩大，热融湖塘扩张以湖岸坍塌为主要形式。热融湖塘里的甲烷气泡上升过程中，被冰封住，形成美丽的冰泡湖。（1）说明永久冻土区冰楔的形成过程。(2)分析永久冻土区热融湖边出现“醉树（树木歪斜）”现象的原因。(3)推测永久冻土区热融湖塘甲烷气泡的来源。解析：（1）在多年冻土地表有一些覆盖物(土壤或植被)，这一层温度变化较大，会季节性的消融和冰冻（即活动层）。冬季低温，活动层冻结，土壤开裂形成裂隙，地表融水和降水注入到裂隙中再冻结，促使裂隙不断扩大，冰体填充裂隙，剖面呈楔状，形成冰楔。（2）水体比热容大，热融湖的湖水温度相对比周边土壤温度高，导致岸边活动层消融，土壤变软，湖岸坍塌；而底下的永久冻土层坚硬，树木扎根困难根系较浅，树木容易倒伏。（3）甲烷主要是有机质分解而释放的，热融湖塘中有机质来源于湖岸和湖中生长的植物，被微生物分解成甲烷气体而排出。答案：（1）冬季地表冻结，土壤开裂形成裂隙；活动层融化，融水和降水顺