凍土層

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索
弗蘭格爾島凍原
北極凍原的分佈

凍土層,又稱凍原苔原,在自然地理學指的是由於氣溫低、生長季節短,而無法長出樹木的環境;在地質學是指零摄氏度以下,并含有的各种岩石土壤。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,至夏季全部融化)以及多年冻土(凍結時間達数年至数万年以上),凍土層處於水的結冰點以下超過兩年的狀況,稱為永久凍土(Permafrost)。地球上多年冻土、季节冻土和短时冻土区的面积约占陆地面积的50%,其中,多年冻土面积占陆地面积的25%,俄罗斯和加拿大近一半的領土都是凍土層,阿拉斯加有85%的土地都是凍土層,赤道附近的乞力馬扎羅峰頂也發現有多年凍土。

凍土層施工[编辑]

冻土是一种对温度极为敏感的土体介质,含有丰富的地下冰,凍土中有一定數量的未凍水存在。不含冰的岩土稱為寒土。因此,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,冻胀是因為凝結的冰塊非常堅固,膨脹的冰塊將土頂上來,並形成大土包。中國青藏鐵路全長1956公里,其中有長達550公里的地段需要通過凍土層,其中風火山隧道全部位於永久凍土層內,另外還有長達111公里的 “片石層通風路基”。工程師需要透過多種方法如:石氣冷、碎石護坡、以橋代路、熱棒降溫等方式使凍土層的溫度穩定,以避免因為凍土層的轉變而使鐵路的路基不平,防止意外的發生。中國專家指出,青藏鐵路的凍土區使用了「熱棒」技術,所謂的熱棒是一根根中空密閉的鋼管,直徑約15公分,高約2公尺,裡面注入液氨,並將熱棒的一部份埋入地下,由於上下的溫差會讓液氨變成氣體上升,帶走熱量,可用以降低凍土的溫度,到了夏季,熱棒則停止工作。2005年10月12日青藏鐵路全線貫通,凍土層行車時速為100公里。

暖化[编辑]

冻土带边缘的植物

凍原依據其地理位置,可分為北極凍原南極凍原高山凍原三大類。西伯利亞西部凍土層含有大量的甲烷,達七百多億噸,佔全球地表甲烷總數四分之一。近年來由於受全球氣候變暖的影響,世界各地的凍土有解凍的情況發生,近50年來,北半球凍土面積縮小了300萬—400萬平方公里。青藏鐵路最終克服凍土工程,成為中國引以為傲的成就,但有科學家指稱,隨著全球暖化的情況日益嚴重,青藏高原的永久凍土層正在迅速融化中,造成凍土區域的不穩定性,再加上青藏高原地震活動頻繁,使得青藏鐵路的未來抹上一層隱憂。時鐵道部發言人王勇平表示,青藏鐵路開通不足一月,青藏鐵路沿線一些地段跟橋樑出現裂痕,對鐵路安全構成隱患。

無論哪一類凍原,佔優勢的植物都是苔蘚地衣。在森林和凍原之間的過渡地帶稱為樹木線

地質學裡有一門專科叫作凍土學,專門研究有關凍土層的地質特性。

參見[编辑]