冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。一般可分为短时冻土（数小时/数日以至半月）/季节冻土（半月至数月）以及多年冻土（又称永久冻土，指的是持续二年或二年以上的冻结不融的土层）。

冻土具有流变性，其长期强度远低于瞬时强度特征。正由于这些特征，在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险：冻胀和融沉。随着气候变暖，冻土在不断退化。

形成条件

气候

冻土分布区的环境条件存在差异。冰沼土分布区属苔原气候，大部分地面被雪原和冰川所覆盖，年平均温在0℃以下，一般都在-17℃至-10℃，冬季气温可低至-40℃，甚至-55℃，夏季温度也很低，7月份平均温度不超过10℃，全年结冰日长达240天以上。高山冻漠土年均温也很低，一般为-12℃至-4℃。冻土区降水很少，欧洲部分为200-300毫米，亚洲和北美洲北部在100毫米以下，西藏冻漠土区因地势高、远离海洋，降水更稀少，一般为60-80毫米，其北部更少，为20-50毫米，其中90%集中在5-9月。降水虽然少，但气温低，蒸发量小，长期冰冻，土壤湿度很大，经常处于水分饱和状态，夏季土壤——母质融化，砂土可达1-1.5米，土壤70-100厘米，泥炭土35-40厘米，以下即为永冻层，高山冻漠土在宽谷、湖盆永冻层深度80厘米，山坡上可达150厘米。

植被

由于冻土区气候严寒，植被是以苔藓、地衣为主组成的苔原植被，草本植物和灌木很少，常见的植物有：石楠属、北极蓝浆果、金凤花等开花植物，南缘有云杉、落叶松、桦、白杨、柳、山梣等，生长缓慢，矮小且畸形，各种植物的年生长量均不大，苔原地带每年有机质的增长量为400公斤/公顷，是世界各自然地带中最少的。高山冻漠土区植被为多年生和中旱生的草本植物、垫状植物和地衣，常见的有风毛菊属、葶苈属、桂竹香属、虎耳草属、点地梅属、银莲花属、金莲花属、红景天属等，一簇簇地生长在石隙之前，或在冰雪融水灌润的地方局部呈小片分布。五颜六色的粗糙蝶衣、地图黄绿衣、岩表黄绿衣等则着生于石块上面。

地形、母质

冻土发育的地区，因刚脱离冰川覆盖不久，冰川地形保持得相当完整。冻漠土分布区的地形主要是陡峭的山坡、角峰、刃脊、第四纪和近代冰川所形成的冰斗和冰碛垅堤，宽谷，湖盆的湖积平原等。成土母质的差异较大，加拿大、西伯利亚地盾区是前寒武系基岩。其他地区有古生代各种灰岩、石英砂岩、板岩、中生代的灰岩、红色钙质砂泥岩及近代石砾和冲积物，残积物，冰碛物，冰水沉积物等。

什么是多年冻土?

所谓多年冻土（permafrost），是指持续多年冻结的土石层。一个典型的多年冻土见图1: 地表有一些覆盖物（土壤或一些植被），这一层一般会季节性的消融和冰冻，温度变化较为剧烈，所以叫活动层（图1，2）。在其之下是多年冰封的岩石或土壤（图1白灰色部分），即多年冻土，他们的温度较为稳定，维持在0摄氏度以下。所以一般人站在地上是看不到多年冻土层的。有多年冻土的区域大概占北半球陆地的24%，其不止是在极地区域，也分布在高山等海拔较高的区域（比如我国青藏高原地区）。

图1. （左侧）一个典型的极地区域的多年冻土层（自挪威），图自JeffVanuga/Getty。（右侧）冬季和夏季时冻土层和活动层的垂向温度。

冻土是指在0℃以下并含有冰的各种岩土和土壤。温度在0℃以下不含冰的岩土和土壤称作寒土或冷土。

按土的冻结状态保持时刻的长短，冻上一般可分为短时冻土、季节冻土及多年冻土三种类型。

我国的自然地理环境决定多年冻土形成与存在。多年冻土分为高纬度多年冻上和高海拔多年冻土两种。多年冻土的形成是由纬度和海拔高度所决定的。

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百米到千米（图2）。永冻层的顶面接近地面。逐渐向南，多年冻土厚度减到100m以下，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，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（图2）。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（图2）。

图2. 多年冻土层从高纬度（左）向低纬度（右）的变化示意图。

全球变化下的多年冻土

多年冻土近年来受到非常多的关注和警惕，首先是因为地表温度在北极和北半球高纬度陆地地区上升非常剧烈，这个现象一般被称作“北极放大”现象。从全球地表温度长期趋势图中（图3）可以非常明显的看到，全球气温上升最快的区域在北极地区和北半球陆地。平均而言北极气温变化趋势是全球平均趋势的2倍！为什么会发生“北极放大”现象依然是一个前沿的研究话题。但陆地变暖速率比海洋上变暖剧烈很好理解：陆地比热容比海洋小，在同样的太阳能量照射下，陆地升温更为剧烈。

图3.1970-2018年全球地表温度上升幅度。

全球地表温度上升最快的区域正是多年冻土主要分布的区域！受全球变暖驱动，冻土层也在不断变暖！图4为过去十年北极地区连续性冻土层、高山冻土层的温度变化。可以看到仅仅10年时间，北极冻土层温度上升了约0.4摄氏度；高山冻土层温度上升了约0.2摄氏度。相比而言，全球平均地表温度过去10年只上升了约0.15摄氏度。

图4.过去十年北极地区连续性冻土层（上）以及高山冻土层（下）的温度变化。图自Biskabornet al. 2019。

多年冻土：另一个潘多拉魔盒?

多年冻土以及冰盖冰川等相当于地球的“冰箱”：就像家里的冰箱温度低所以食物等有机物质的储存时间较长，所以大量生物包括动物遗体、植物、微生物等被“冰封”到多年冻土里面。两极冰盖封存的东西反而少，因为很少有生物可以在极地生存，南北极地区域大部分区域都是无人、无生物区。可以想象，如果冻土融化，其中封存的东西将被释放出来！那么，这将打开一个“百宝箱”，还是一个“潘多拉的魔盒”呢？？很不幸，大概率是后者：

1、释放温室气体，加剧全球变暖。很多多年冻土中富含有机物（长久以来上层动植物死亡后被埋在地底），冰冻可以减缓永冻层内的有机物分解（参照冰箱里的蔬菜和肉坏的慢）。

2、破坏土地稳定性，破坏上层建筑和设施。在接近极地和中低纬度高山区域，很多设施比如公路、房屋等都建设在多年冻土之上。据估计，全球大约350万人生活在多年冻土或邻近区域。一旦多年冻土开始部分消融，上层土地开始变得非常不稳定，滑坡等地质灾害必然会加快，破坏建造在其上的设施。

图5. 多年冻土融化破坏其上的道路（加拿大）

3、释放出封存在其内的各种污染物、微生物。一最近发表在GRL的一个研究表明：北半球的多年冻土储存了超过150万加仑的汞：这个量是大气、海洋、其余土壤中全部汞含量的两倍（Schusteret al. 2018）！多年冻土的消融将导致这些汞的释放，威胁全球生物和人类，而过去几十年已经观测到了全球多年冻土在释放汞。（成里京）

生活在北方的人有这样的体会，在冬天，当气温降到零度以下，如果你到户外挖土，就会发现原来松软的土地现在变得十分坚硬，一锹下去往往只留下一个白点。细心的人会发现在这些坚硬的土里面含有一些小冰晶，而且如果你不泄气继续挖下去，就会发现这层坚硬的土并不十分厚，在它下面还是比较松软的土。这层含有冰晶的土就是冻土。

因为土壤里面或多或少的都含有水分，但温度降到零度或零度以下，土壤里的水分就会凝结成冰将土壤冻结，这样就产生了冻土。但是为什么我们看到的冻土仅仅是一层，而不是全部冻结呢?原来我们脚下的大地有一个很特别的性质，那就是在它表面温度是随深度的增加而降低的，但是到了一定深度它的温度就不再降低，而是常年保持一个基本恒定的温度，科学家将这个层称为恒温层，在往下因为越来越接近地心，温度反而逐渐升高。

冰天雪地，含有冰晶的土层

这样我们就知道冻土就是一种低于零摄氏度并且含有冰的特殊土体。所以说，冻土不同于黄土、黑土、红土，它是一种被冻结的土，可以是被冻结的黑土，也可以是被冻结的黄土，当然被冻结的红土少一些，因为红土大多发育在南方，而南方温度低于零度的时候不多。

我国的多年冻土

我国多年冻土分为高纬度和高海拔多年冻土。高纬度多年冻土主要集中分布在大小兴安岭，面积为38～39万平方公里。高纬度的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，即越往海拔高的地方冻土面积越大，厚度越厚。

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、太白山等。高海拔多年冻土形成与存在，受当地海拔高度的控制。

中国冻土分布图

季节冻土和多年冻土

多年冻土

《什么是冻土?》里所说的冻土只是冻土的一种，当天气变暖的时候这种冻土就会融化，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，比如在北极或者青藏高原，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，既使在比较温暖的年份，融化的也仅仅是表面一小层。

冻土的存在主要受温度的影响。越往纬度高的地方温度就越低，因为南半球陆地面积少，所以多年冻土主要分布在亚欧大陆和北美洲的北部。同时我们还知道，越往高处温度就越低，在一些高山上那里的温度常年也低于零度，所以中低纬度的高山和高原上也存在多年冻土，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。

青藏高原上的冻土

人类活动大多集中在温暖地区或低海拔平原地带，所以对于冻土的认识不是很多，但是随着人类活动空间的扩大以及对资源需求的增多，人类逐渐将目光投向了太空、海洋和寒冷的极区。如近四、五十年来，美国、英国、加拿大等国为解决能源危机，加紧开发北极和北极近海的石油和天然气。但是包括多年冻土在内的寒区有着自己独特的环境特性，它是一个很脆弱的环境体系，一旦遭到破坏就无法挽回。

恩格斯说过，“我们不要过分陶醉在我们对自然的胜利。对每一次这样的胜利，自然界都报复了我们”。对自然的开发必须以了解、服从自然发展规律为前提，只有这样我们才能给生活在寒区的人们和子孙后代留下一个没有伤疤的地球!

冻胀丘冻土地貌

冻胀丘

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产生聚冰层。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，便形成冻胀丘(也称冰皋)。

冻胀丘是我国冻年冻土区经常可以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到2米，有的可大3～5米。冻胀丘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。

冻胀表面裂隙

季节性冻胀丘

热融滑塌冻土地貌

热融滑塌

边案热融滑塌

这种现象最早发现于青藏高原风火山。养路工人取土修路，使路边斜坡下的地下冰层暴露，夏天暴露的冰层融化，上覆草皮和土层失去支承而塌落下来，冰层融水稀释了塌落的物质，并在重力作用下沿着斜坡缓缓下滑。这样地下冰层继续融化，上边土层继续滑塌，并使新的冰层继续露出，这样几经反复，经过几个夏天，这种滑塌就会到达坡顶。

冻融泥流

热融湖塘

铁路稳定的关键因素

青藏铁路的修建面临着高温、高含冰量冻土和气候转暖的难题。青藏铁路成功的关键在于路基工程，而路基工程的关键在冻土，冻土作为一个极为重要的关键因素，必须进行深入的研究，以此来保证青藏铁路工程的顺利实施和正常高速运营。因此，青藏铁路的成功在路基，路基的关键在稳定，稳定的关键在冻土。

要解决这一难题, 确保青藏铁路的成功, 必须将以往在冻土区筑路常用的以增加热阻为手段的消极的保护冻土原则, 谭老师地理工作室综合整理改变为以"冷却地基"为手段的积极的保护冻土原则。有目的地选用路堤填料和构思新的路堤结构, 用以调控辐射、调控对流、调控传导和综合调控, 以达到"冷却地基"的效果, 抵消气候转暖的影响, 确保青藏铁路的安全和稳定。

季节冻土，地表层冬季冻结、夏季全部融化的土（岩），包括季节冻结层和季节融化层（也称活动层）。

形成原因

季节冻结层冬天形成时，随冻结锋面自上而下移动，土中水分向冻结锋面迁移并发生聚冰作用，冰层及冰透镜体主要集中在最大冻结深度的2/3～1/2部位。冻结后的土体体积增大，由此产生的冻胀可使各类建筑物产生变形和破坏。季节融化层的冻结有两个方向，一是自地表往下，一是自多年冻土上限往上。由于水分向两个冻结面迁移，因此季节融化层冻结后的聚冰现象及水分的重新分布与季节冻结层不同，在季节融化层上部 1/3处及冻土上限附近冰层和冰透镜体较为集中。

分布

季节冻结层分布于非多年冻土区，在南界以南（北半球）或下界（垂直地带）以下的广大地区，以及地带。具有明显的纬度及垂直带性，一般说随纬度及海拔的增高，其厚度增大，由0.1～0.2米增厚到2.0～3.0米。在北半球10月中下旬至12月，季节冻结层由北而南接连出现，2月下旬至6月初由南往北逐渐消失 。

我国季节性冻土区面积大约513.7万平方千米，占国土面积的53.5%,其南界西从云南章凤，向东经昆明、贵阳，绕四川盆地北缘，到长沙、安庆、杭州一带。季节冻结深度在黑龙江省南部、内蒙古东北部、吉林省西北部可超过3米，往南随纬度降低而减少。

危害

夏天季节冻结层和季节融化层融化时，由于冰层及冰透镜体分布的不均匀，形成土层不均匀沉降是导致各类建筑物变形和破坏的重要原因。季节性冻土的冻胀性、融沉性等特性对工程影响重大。所以在季节性冻土地区的工程建筑或项目应特别注意考虑季节性冻土对工程的影响及防范措施。

多年冻土与季节性冻土的区别

1、季节性冻土的时间一般为半月至数月，多年冻土的时间一般为数年至数万年以上。

2、多年冻土主要分布在亚欧大陆和北美洲的北部。中低纬度的高山和高原上也存在多年冻土。季节性冻土一般分布在温度不高或低纬度的地区。

冻土的存在主要受温度的影响。越往纬度高的地方温度就越低，因为南半球陆地面积少，所以多年冻土主要分布在亚欧大陆和北美洲的北部。同时越往高处温度就越低，在一些高山上那里的温度常年也低于零度，所以中低纬度的高山和高原上也存在多年冻土，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。

何谓冻融泥石流？

冻融泥石流，即融冻泥流，或称冻融泥流。

冻融泥流指冻结的饱水松散土层和风化层解冻后，在重力作用下沿斜坡发生缓慢流动或蠕动的现象。谭老师地理工作室综合整理

其堆积物称冻融泥流堆积。主要由粘性土和砂砾组成，是一种没有层理和分选性的杂乱尤章的堆积物，成分与坡地的岩性一致，常有泥炭、古土壤夹层。

在滑移过程中遇阻,常出现小型褶皱、断裂或形成台阶状的泥流堆积体，称泥流阶地。

发生有何条件？

发生在消融季节者为块体运动，年流动速度一般<1米。

（1）气候

融冻泥流见于多年冻土区。多年冻土下部处于冻结状态，而近地表冬季冻结、夏季融化。如有雨雪作用，加剧表层物质崩解进而运动。

（2）地表物质组成

若地表物质粗大，没有粘性土，水分可自由下渗，融冻泥流即不会产生；。

（3）坡度

坡度>30°的山坡，细沙土不易聚集，含水性差，不利于融冻泥流的形成。故在坡度为5～20°、地表物质以细沙土为主、含水量较多的坡地，最适于形成融冻泥流。

有何影响？

冻融作用引发泥流对工程建筑造成的危害。

冻融泥流的危害主要表现在两个方面：

（1）在滑移、堆积过程中，对,房屋、铁路、公路以及农田等产生破坏，造成工程设施变形位移；

（2）泥流堆积物具有特殊的工程地质条件,如作为建筑工程地基,容易产生沉陷、滑移。

※冻融泥流和冰雪融化形成的冰川泥石流是两种小同的现象：冻融泥流是冻结层融化后自身发生小规模蠕动、滑移的现象；冰川泥石流是冰雪融化后的水流挟裹大量泥砂石块形成的具有一定流速的特殊洪流。谭老师地理工作室综合整理

冻融是指土层由于温度降到零度以下和升至零度以上而产生冻结和融化的一种物理地质作用和现象。中国多属于季节性冻土类型——即冬季冻结，夏季消融，多年冻土类型少。由于温度周期性的发生正负变化，冻土层中的地下冰和地下水不断发生相变和位移，使冻土层发生冻胀、融沉、流变等一系列应力变形，这一过程成为冻融。

冰对岩石裂隙两壁便产生巨大的压力；而当气温回升时，冰便融化，加於两壁的压力骤减，两壁遂向中央推回。在反覆的冻结和融化过程中，岩石的裂隙就会扩大、增多，以致石块被分割出来，这种作用叫冻融作用。岩石经此作用后可产生棱角状的碎石。

主要原因

①气候因素：区域气候暖干化，影响局地地温上升，导致多年冻土发生退化。

②高原鼠兔的活动：高原鼠兔挖掘密集的洞道，既破坏了土壤结构，提高了浅层地温，使多年冻土上限下移，又破坏了致密的草根层，使地表植被根茎遭到破坏，加速了冻融荒漠化过程。谭老师地理工作室综合整理

③人类活动：草地过牧和不合理的开发工程影响最大，它使地温升高，冻土退化，土壤干燥化，造成山地、缓坡、漫岗地带的地表破碎化、裸露化。

影响

冻融作用表现形式主要为冰冻风化和融冻泥流。

①草皮层经冻融作用剥离后，常常形成零星状的斑秃裸地，水土流失现象非常严重，加之冬春季节的大风，风蚀作用使秃斑裸地逐渐扩大和连接起来，最终使草地变为“戈壁沙地”，形成片区，最终形成高寒山区大面积的荒漠化土地。

②融冻泥流是在冻土区平缓至中等坡度的斜坡地形下，夏季融化的上部土层沿着下伏冰冻层表面或基岩面向坡下缓慢滑动的现象。

考查热点

【分布地区】冻融荒漠化主要分布在高海拔地区（如青藏高原）。

【应对措施】防治冻融荒漠化的对策主要是减轻草场压力、恢复草地植被，加强鼠害防治和合理布局开发工程、采用工程与生物措施等。

阅读图文材料，完成下列要求。

季节冻土是指土壤因季节变化造成温度在0℃上下波动而出现冻结和融化的现象。研究发现，土壤最大冻结深度和冻结日数与当地积雪覆益厚度、历时相关性强，和植被覆盖度、腐殖质厚度呈负相关。下图示意我国新疆伊犁季节冻土地区5个主要站点土壤冻结最大深度。其中M、N站点的自然植被分布为温带荒漠草原和温带草原，N站土壤冻结日数最长。

（1）比较M站和N站土壤最大冻结深度的差异，并解释原因。

（2）分析N站土壤冻结时间长的气候条件。

（3）推测气候变暖引起的当地季节冻土变化及对水循环可能产生的影响。

解析：本大题以我国新疆伊犁季节冻土地区5个主要站点土壤冻结最大深度为材料，涉及土壤最大冻结深度的差异、影响季节性冻土深度的因素及季节冻土变化及对水循环可能产生的影响等相关知识，考查学生解读图文信息，运用所学知识解答问题的能力。

（1）从图中可以看出，冻土深度最大的是M站，M、N两站比较，M站比N站最大冻结深度深。根据材料信息可知，土壤最大冻结深度和冻结日数与当地积雪覆盖厚度、历时相关性强，和植被覆盖度、腐殖质厚度呈负相关。图中N站自然植被为温带草原，植被覆盖率较高，腐殖质厚度较大，季节冻土最大冻结深度较浅；而图中M站为温带荒漠草原，植被覆盖率较低，腐殖质厚度较小，季节冻土最大冻结深度较深；此外由图可知，N站海拔较高，气温较低，积雪融化少，积雪厚度大，对土壤保温作用明显，导致土壤最大冻结深度较浅。

（2）根据以上分析可知，N站海拔较高，气温较低，气温低于0℃时间长，土壤冻结时间早，融化时间晚，冻结期长；其次是N站是温带草原，降雪量较大，积雪厚度大，积雪时间长，反射太阳辐射，地表接受的太阳辐射少；且积雪导热作用差，土壤得到的热量少，导致土壤冻结时间长。

（3）季节冻土的变化：气候变暖，导致进入气温低于0℃时间推迟，从而造成土壤冻结时间推迟，而高于0℃时间提前，较早融化，冻结时间缩短；气候变暖会导致积雪融化提前，融雪速度加快，积雪时间变短，土壤的最大冻结深度减小，导致冻土退化，冻土变浅，甚至消失。对水循环的影响：气候变暖会导致土壤冻结期缩短，冻土退化，土壤含水量增加，冻土能有效抑制水分蒸发，冻土融化后，土壤水分蒸发量加大；冻土还能减少水分下渗，冻土融化后，地下减少了冻土层的阻挡，地表水下渗量加大，地表径流减少，地下径流增多。

答案：

（1）差异:M站比N站土壤最大冻结深度深（或N站比M站土壤最大冻结深度浅）。原因:N站自然植被为温带草原，植被覆盖率较高，腐殖质厚度较大，季节冻土最大厚度较浅；N站海拔高，气温低，积雪厚，对土壤保温作用明显，导致土壤最大冻结深度较浅。

（2）海拔较高，气温低，土壤结冻时间早，融化时间晚，冻结期长；积雪时间长，反射太阳辐射，且积雪导热作用差，土壤得到的热量少，导致土壤冻结时间长。

（3）季节冻土的变化：土壤结冻时间推迟，融化时间提前，冻结期缩短；最大冻结深度减小，导致（冻土变浅，甚至消失）冻土退化。

对水循环的影响:（土壤冻结期缩短，冻土退化，冻土对水分蒸发抑制作用减弱，）土壤水分蒸发量加大；（减少了冻土层的阻挡，）地表水下渗量加大，地表径流减少，地下水增多。

冻土是指温度在0℃或0℃以下，含有冰的土层或岩层，分为季节冻土和多年冻土．我国科学家考察了全球变暖对青藏高原多年冻土的影响及其产生的后果．

1.据图文信息判断，下列说法符合事实的是（　　）

A．活动层厚度变小，补给河流的水源增加B．活动层厚度变大，春耕播种的时间推迟

C．永冻层上界上升，利于喜温植物的生长D．永冻层上界下降，建筑基础稳定性变差

冻土可分为季节冻土和多年冻土。冬天含冰冻结、夏天全部融化的岩土被称为季节冻土，包括季节冻结层和季节融化层。读图（北半球）回答2、3题。

2.根据图中信息所示，季节冻土的分布特点是

A.季节冻结层水平分布的范围小

B.随着纬度的升高，季节融化层厚度增加

C.季节冻结层多分布在极地附近

D.随着海拔的升高，季节融化层厚度降低

3.我国东北地区季节冻土冻结和融化的规律是

A.季节冻结层每年6月开始产生

B.季节融化层每年6月开始产生

C.季节冻结层每年9月达最大厚度

D.季节融化层每年9月达最大厚度

冻土是指零摄氏度以下，含有冰的各种岩石和土壤。一般可分为短时冻土（数小时／数日以至半月）；季节冻土（半月至数月）以及多年冻土（数年至数万年以上）。根据下图回答4题。

4．下列有关冻土的说法，不正确的是（ ）

A．冻土分布具有明显的纬度地带性规律，自北而南，分布的面积和厚度减少

B．具有明显的纬度地带性规律，自高纬度向中纬度，多年冻土下界逐渐埋深

C．自高纬度向中纬度，分布着多年冻土、季节性冻土和短时性冻土

D．冻土分布还具有垂直地带性规律。越往海拔高的地方冻土面积越大，厚度越厚

冻土是温度在0℃或0℃以下，并含有冰的各种岩（土）。冬季含冰冻结、夏季全部融化的岩土被称为季节冻土。下图为北半球冻土分布剖面图，读图回答5、6题。

5．下列关于冻土叙述的不正确的是（　　）

A．冻土可分为季节冻土和多年冻土B．中纬度的多年冻土随纬度增高而增厚

C．纬度较低的青藏高原也有冻土层D．季节冻土水平分布的范围小

6.铁路通过季节冻土层地段，下列措施最经济有效的（ ）

A．设计冷冻系统，全年处于冻结状态

B．打穿冻土层，将承重分散到基岩

C．设计遮盖系统，使路基避免阳光照射

D．利用冻土层，固结铁路桩基

右图为加拿大东北部某地出现的房屋倾斜下沉照片，请回答7、8题。

7．图中的森林是

A．亚寒带针叶林

B．亚热带常绿阔叶林

C．亚热带常绿硬叶林

D．温带落叶阔叶林

8．造成房屋倾斜下沉的原因最有可能是

A．过量抽取地下水造成地层下陷

B．位于环太平洋地震带地震频繁导致

C．冻土融化造成地基不稳

D．位居飓风侵袭路径

左图是世界上最北端的城市朗伊尔城位置示意图，它位于挪威斯瓦尔巴群岛。右图是2014年暑假苏南某中学师生赴该岛科学考察时拍摄到的照片。读图回答9、10题。

9.朗伊尔城所在的岛屿南、北端的纬度相差近4°，太阳直射点移动的速度约为0.25°/天，下列极昼天数与朗伊尔城最接近的是

A. 150天左右

B. 100天左右

C. 50天左右

D. 20天左右

10.考察队员发现岛上的房屋都建在木桩上，原因是

A. 减少占用耕地

B. 保护野生动物

C. 通风防潮

D. 减轻冻土融化危害

11.阅读图文材料，完成下列要求。

材料：中俄石油运输管道——漠（河）大（庆）线，全长953千米，其中北部的512千米穿越了多年冻土区。多年冻土分为活动层和多年冻层上下两层。地理学者研究发现多年冻土区的融沉、冻胀丘、冰锥等对管道的安全性构成了潜在的威胁。冻胀丘是由于地下水受冻结地面和下部多年冻土层的遏阻，在薄弱地带冻结膨胀，使地表变形隆起，称冻胀丘，按其存在时间可划分为季节性冻胀丘和多年生冻胀丘。季节性冻胀丘每年冬季发生，夏季消失。

(1)指出加格达奇多年冻土活动层和多年冻层的分界深度，并分别说明其季节特征。（6分）

(2)简述b图季节性冻胀丘的形成原因。（6分）

(3)说明季节性冻胀丘对管道的危害。（6分）

(4) 以“治水”为核心，提出防治季节性冻胀丘危害管道的措施。（4分）

12.阅读图文材料，完成下列要求。

材料：多年冻土分为上下两层，上层为夏季融化，冬季冻结的活动层，下层为多年冻结层。我国的多年冻土分布主要分布于东北高纬度地区和青藏高原海拔地区。东北高纬地区多年冻土南界的年平均气温在-1°-1°，青藏高原多年冻土下界的年平均气温约为-3.5°-2°C。

由我国自行设计、建设的青藏铁路成功穿越了约550千米的连续多年冻土区，是全球目前穿越高原、高寒及多年冻土地区的最长铁路。多年冻土的活动层反复冻融及冬季不完全冻结，会危机铁路路基。青藏铁路建设者创造性地提出了“主动降温、冷却路基、保护冻土”的新思路，采用了热棒新技术等措施。图8a示意青藏铁路格拉段及沿线年平均气温的分布，其中西的滩至安多为连续多年冻土分布区。图8b为青藏铁路路基两侧的热棒照片及其散热工作原理示意图。热棒地热部分为冷凝段，地下部分为蒸发段，当冷凝段温度低于蒸发段温度时，蒸发段液态物质汽化上升，在冷凝段冷却成液态，回到蒸发段，循环反复。

（1）分析青藏高原形成多年冻土的年平均气温比东北高纬度地区低的原因。（8分）

（2）图8a所示甲地比五道梁路基更不稳定，请说明原因。（8分）

（3）根据热棒的工作原理，判断热棒散热的工作季节（冬季或夏季）简述判断依据，分析热棒倾斜设置（图8b）的原因。（8分）

13.根据以下材料，回答问题。

材料：青藏高原气候高寒，气温一般低于地温，是我国主要的冻土分布区，冻土层可分为活动层和多年冻土层两部分。其中，活动层靠近地表，随着外界气温变化或冻或融；多年冻土则常年处于冰冻状态。青藏铁路格(尔木)拉(萨)段成功穿越了约550 km的连续多年冻土区，是全球目前穿越高原、高寒及多年冻土地区的最长铁路。活动层反复冻融及冬季不完全冻结，使冻土的体积发生膨胀和收缩，会危及铁路路基，为此青藏铁路的建设者们创造性地提出了低架旱桥、热棒技术、抛石路基等措施。其中抛石路基即用碎块石填筑路基，利用其通风透气性，隔阻热空气下移，同时吸入冷量，起到保护冻土的作用。下图是青藏铁路分布图，右上图是抛石路基结构示意图，右下图为片石护坡景观图。

(1)运用大气受热过程，分析青藏高原地区气温低于地温的原因。

(2)冻土活动层冬夏季的反复冻融，会对列车运行的安全产生怎样的不利影响，请简述其过程。

(3)根据抛石路基的设计原理，判断其散热效果最显著的季节，并分析其原因。

(4)专家建议，部分东西走向的路段的路基两侧增加片石护坡，且南侧厚度要大于北侧，试分析其可能原因。

参考答案：

DDDBD BACBD

11.（1）6米。(2分)多年冻土活动层冻土夏季融化，冬季冻结，(1分)6米以下的多年冻土层全年地温小于0℃，全年处于冻结状态。(1分)

（2）该地地势低洼，(1分)夏季有沼泽分布，(1分)有稳定的地下水补给，(1分)土壤含水量大；(1分)冬季过湿土壤冻结，(1分)体积膨胀上升形成冻胀丘。(1分)

（3）夏季冻土融化，管道沉降，(1分)冬季土壤冻结的挤压力抬升管道，(1分)反复冻融使管道位移发生弯曲变形。(2分)

（4）地表开挖沟渠，排走地表水和地下水；在管道两侧的地下建设截水墙等阻水工程，阻止地下水流向管道；在冻胀丘上钻孔，排干丘内水分。(一点2分，任答两点给4分，其他答案合理可酌情给分)

12.（1）青藏高原纬度低，海拔高，太阳辐射强；（3分）（东北高纬地区年平均气温低于—1℃～1℃，可以形成多年冻土。）青藏高原气温年较差小，当年平均气温同为—1℃～1℃时，冬季气温高，冻结厚度薄，夏季全部融化，不能形成多年冻土。（5分）

（2）甲地年平均气温更接近0℃，受气温变化的影响，活动层更频繁地冻融，（冻结时体积膨胀，融化时体积收缩，）危害路基；（4分）甲地年平均气温高于五道梁，夏季活动层厚度较大，冬季有时不能完全冻结，影响路基稳定性。（4分）

（3）冬季。（2分）

依据：冬季气温低于地温，热棒蒸发段吸收冻土热量，（将液态物质汽化上升，与较冷的地上部分管壁接触，凝结，释放出潜热，）将冻土层中的热量传送至地上（大气）。（3分）

热棒倾斜设置的原因：使热棒能深入铁轨正下方，保护铁轨下的路基（多年冻土）。（3分）

13.(1)青藏高原海拔高，空气稀薄，晴天较多；白天被削弱的太阳辐射较少，到达地面的较多，地面吸收后增温；但空气稀薄云量较少，对地面的长波辐射吸收较少，加之高原地区多大风天气，大部分热量散失掉，气温较低。

(2)冬季的时候，冻土在冻结状态下，体积会发生膨胀，建在上面的路基和钢轨就会被顶起；到了夏季，冻土消融，体积收缩，路基和钢轨随之降下去；反复出现就会造成路基严重变形，铁轨出现严重弯曲、高低不平，影响列车行车安全。

(3)冬季。冬季气温较低，冻土易冻结，抛石路基利用其通风透气性，起到类似于通风管储冷的作用，加快路基的散热，减小因路基升温对冻土冻结产生的影响。

(4)南侧为阳坡，增温较北侧快，增加片石护坡厚度可减缓外部温度的变化对冻土的影响，从而达到与北侧相近的温度，保持路基两侧降温的一致性。

（2018·安徽省池州市二模）阅读材料，完成下列要求。

材料 多年冻土作为青藏高原特殊的下垫面，它的存在与变化对气候变化有明显的反馈、调节和指示作用。位于多年冻土之上的活动层是多年冻土与大气的接触面，多年冻土对气候系统的影响首先通过活动层与大气间的能水交换来实现。冻土的形成与地表面的辐射热量交换有关，辐射热量平衡的结构对冻土的形成和动态变化有决定作用。下图为青藏高原某山区地表辐射收支年内变化和活动层土壤温度变化图。

（1）描述该山地地表能量收支的年内变化特征。

（2）判断在季节发生转换时土壤热通量与其它各因子数值变化差异，并说明判断依据。

（3）说明该山地活动层土壤的冻融过程并简述其成因。

（4）推测活动层融化厚度的年内变化特点，并分析原因。

答案：（1）季节变化明显；各收支项年内变化特点相似；总辐射、净辐射、土壤热通量及地面热源强度在 6 月～7 月最大，在 11 月～12 月最小（土壤热通量的年内变化较小）。

（2）差异：土壤热通量数值变化幅度远小于其它各因子，且收、支转换明显。依据：随着地表能量的季节转换，土壤热通量有明显的正负交替。

（3）冻融过程：大致 4 月～10 月为融化期，11 月～次年 3 月为冻结期。原因：11 月～次年 3 月活动层土壤温度在 0℃以下，活动层土壤处于冻结期；土壤温度由 4 月中下旬开始升至 0℃以上，土壤开始融化。

（4）特点：4 月中下旬开始融化，到 9 月底 10 月初达到最大融化深度，10 月开始减少乃至消失。原因：在融化期间，从 4 月中下旬开始随地表接收太阳辐射的增多，融化厚度逐渐增大， 至 9 月底 10 月初融化厚度达到最大值；10 月初开始随地表接收太阳辐射的减少，融化厚度逐渐减小，当地表能量积累为 0 时活动层的融化厚度最小。

解析：

从本题的文字材料中提取相应的有效信息可得：

1.多年冻土作为下垫面，其存在和变化对气候变化有明显的反馈、调节和指示作用。

2.活动层是多年冻土和大气的接触面。

3.多年冻土对气候系统的影响从活动层与大气之间的能水交换开始。

4.辐射热量结构对冻土的形成和动态变化起决定作用。

（1）本题属于识图题，要求考生描述该山地地表能量收支的年内变化特征。描述类问题，特别是描述特征类的试题，通常可以归结为共性与个性的问题，由于题目要求描述该山地地表能量收支的年内变化特征，“该山地”在此处作为一个整体，因此考生只需分析表格中五条曲线的共性即可。观察曲线变化情况可知，五条曲线的季节变化明显，且年内变化趋势和特点是相似的，由此可以推出答案的第一点和第二点；五条曲线中，总辐射、净辐射、土壤热通量和地面热源强度均在6月7月达到最大值，在11月12月达到最小值，由此考生可以得到答案的第三点。

（2）本题属于识图题和依据题的结合，考查考生是否能从感性认识上升到理性认识。首先进行初步判断，季节转换的时间为春季和秋季，此时对比土壤热通量对应的曲线和其他四条曲线，较容易地得到，谭老师地理工作室综合整理在春季土壤热通量对应的曲线和其他四条曲线均呈上升趋势，但上升幅度远远小于后者；在秋季土壤热通量对应的曲线和其他四条曲线均呈下降趋势，但下降幅度远远小于后者。此处可以较容易地得出土壤热通量数值变化幅度远小于其它各因子的结论。“收、支转换明显”是考生较难得出的一点，也是本题的拉分点，需要考生有较强的数据处理和分析能力。观察坐标轴和数值可以得到，土壤热通量的数值变化幅度不仅较小，还在0附近波动，这说明一年中土壤热通量存在吸收热量和放出热量两种状态，即收、支转换明显。

至于依据，就是要说明得出差异的理由。观察左图，1-3月和10-12月土壤热通量为负值，4-9月土壤热通量为正值。由右图的活动层土壤的温度垂直变化可以得到，土壤热通量的正负变化与活动层土壤的冻融过程基本一致。由文字材料中的原理可以得到，辐射热量结构对冻土的形成和动态变化起决定作用，说明地表能量的收支过程对进入土壤的热流有重要的影响，因此，可以得到判断的依据是地表能量的季节转换（季节变化）使得土壤热通量有明显的正负交替。

（3）本题同样是识图题和原因题的结合，要求考生说明该山地活动层土壤的冻融过程及其形成原因。由于“冻”与“不冻”的分界点就是0℃，因此找到右图中的0℃的端点位置即可。观察右图可得，0℃线的端点位置大致为4月和10月。其中在4月到10月这一时间段内，0℃线逐渐下移，说明此时的活动层开始融化，因此4月到10月是活动层土壤的融化期，相应地11月到次年3月为活动层土壤的冻结期。至于原因，只要抓住“0℃”这个分界点作答即可。

（4）本题尽管指令词是“推测”，但其本质仍然是一道地理原理与识图结合的题。此处要抓住题目中的“辐射热量结构对冻土的形成和动态变化起决定作用”这一原理。由此原理大致可以得出，随着地表接收的太阳能逐渐增大，进入土壤的热流增加，活动层的土壤温度随着进入土壤的能量逐步增多而升高，导致活动层冻土逐渐融化。

因为活动层融化期是4月到10月，我们只对这一时段进行分析即可，至于融化厚度，即0℃线所对应的深度。对比左右图可知，由于从3月份开始，地表能量收支不断增加，土壤温度从4月中下旬开始呈正温，0℃线逐步向下推移，到9月份中下旬0℃线达到最大深度。由于9月份到10月份地表能量收支锐减，10月份活动层土壤开始冻结，到11月份冻结过程结束，一直到次年3月，土壤的活动层一直呈冻结状态，此时的融化厚度为零。此处由于考生知识有限，不必答出“地表能量收支”，提到“太阳辐射”即可。

【反思】该题的命题思路和方式是最接近2017年全国I卷的第37题的，同时命题素材又选择了2015年全国I卷的冻土问题，可以较好地帮助考生备考。曲线题的综合难度不大，基本上都是考查考生应用原理解决问题的能力。由于其蕴含的信息较多且较抽象，阅读难度较大，考生在解决曲线类的大题时尤其要花足够的时间去阅读，去提取题目中的有效信息和相关原理。另外，冻土问题仍然是全国卷命题的热点素材，考生在备考时需引起重视。

【拓展】活动层

活动层指覆盖于多年冻土之上夏季融化冬季冻结的土层。它具有夏季单向融化、冬季双向冻结的特征。下伏非衔接多年冻土或非多年冻土区（如多年冻土区融区地带及非多年冻土区），冬季冻结、夏季融化的土层是季节冻结层。活动层是多年冻土区的主要特征之一，但它不是多年冻土的一部分 。

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