寒冷的北极,人迹罕至,似乎离我们很遥远。然而随着全球气候变化,北极冻土正在融化,万年冰封的土地开始“复苏”,这会带来什么后果呢? 01 什么是冻土? 冻土,其实就是在0℃以下,含有冰的冻结土层。因为土壤里或多或少都含有水分,当温度降到冰点,水分凝结,冰可以像水泥一样,起着粘合剂的作用,把土壤粘合在一起,形成冻土。 本文首发于:羊羊的地理教室,转载请联系授权 02 一直都冻着吗?
03 冻土在哪儿?哪里最多? 随着纬度越高,气温越来越低,多年冻土分布范围也更广。上层的活动层也逐渐变成永冻层,所以永冻层的厚度越来越大,深度逐渐变浅,向地表不断“生长”。 我国是仅次于俄罗斯、加拿大的第三大多年冻土国,多年冻土主要分布在东北北部地区、西北高山区及青藏高原地区。其中,青藏高原的多年冻土占我国多年冻土总面积的70%。 04 冻土里有什么? 冻土其实就是结了冰的土层,就像一个巨大的冰柜。多年冻土一直是动植物遗骸的汇集之处,史前生物的遗骸来不及被微生物完全分解,就已经冻住并层层堆积,因此蕴涵大量以有机质形式存在的碳。
被保存在多年冻土层中猛犸象幼崽木乃伊 本文首发于:羊羊的地理教室,转载请联系授权 05 冻土上生物如何生存? 北极冻土之上的植被类型是苔原带或冰原带,广泛分布着垫状草本植物、矮小灌木和耐寒花卉,并以苔藓、地衣为主。植被能够在短暂的夏季迅速生长、繁殖,在冬季来临时进入休眠。 有了植被,便能孕育其他生物。驯鹿是这片土地常见的动物,在夏季冰雪融化、万物生长的时节,它们会吃菌类、青草,冬天则扒开积雪寻找地衣和苔藓。 06 怎么在冻土上修建工程设施? 冬季岩土膨胀、地面隆起,而夏季冻土融化、路基沉陷,常使路面凹凸不平。而输油管道也常常因土地冻融而受力不均,出现弯曲、破裂。也就是说,冻土冻融时发生沉降、塌陷,对地面设施具有强大的破坏性。 于是人们只能想方设法为土地“降温”,让土地保持冻结,确保路基稳定。比如青藏公路途经冻土区,为了解决土地的冻融问题,人们发明“热棒”来降温。它不需要任何能源,主要的工作时间是冬季。 “热棒”利用冬季的低温,使冻土不断降温。同时热棒下端的温度很低,也可以提前储存冷量,夏季为冻土降温,让冻土在夏天依然能保持冻结。 它在冬季是如何为冻土降温的呢?咱们接着往下看~ “热棒”是一根密封的管子,里面填充了氨、氟利昂、丙烷、二氧化碳等物质。管子上段是冷凝器,下端为蒸发器,中间为绝热段。当“热棒”下端吸收热量后,液态物质会转化为气态,然后上升至冷凝器。外界温度较低,使得热棒上段温度也低,所以气态物质会遇冷液化,同时放热,这样就实现了释放热量的目的,液态物质又回到了“热棒”下端。 “热棒”物质在气态和液态之间不断进行转换,依靠优良的导热性,源源不断地带走路基的热量,使其保持稳定。 07 全球变暖对冻土的影响?
但是,温度升高会融化冻土,其含有的有机物解冻,微生物开始分解这些有机质,释放出温室气体,从而促使气温进一步升高,形成恶性循环。 据统计,多年冻土融化可能向大气释放1500亿吨碳,这相当于美国到2100年每年的总排放量,相当惊人。
法国曾有一项研究,将一种存在于多年冻土层中3万年的病毒带回实验室,重新加热后,病毒依然能迅速复活。
而冻土区往往气候寒冷、干旱,水分流失会造成植被衰退、土壤裸露破碎,导致荒漠化。 毫无疑问,冻土层的变化深刻影响人类的生存。如果冻土层全部融化,那么地球的温度将会提高3.5摄氏度,加速全球冰川的融化,从而引发一系列蝴蝶效应。古老的冰柜携带的病菌也会带给人类未知的风险。冻土的融化危机,需要人类携手共同应对。 如果觉得有收获,别忘了给我们点赞和在看呀~ 08 一起来做题 (2015年全国卷1)阅读图文材料,完成下列要求。(24分)
图a示意青藏铁路格拉段及沿线年平均气温的分布,其中西大滩至安多为连续多年冻土分布区。图b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。热棒地上部分为冷凝段,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。
参考答案 (上下滑动查看) 1.青藏高原纬度低,海拔高,太阳辐射强;(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。
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