冻土讲座1.ppt

普通冻土学讲座 吴青柏 通 知 星期三下午3：00上课 讲座内容 冻土认识和一些基本概念 多年冻土形成与影响因素 季节冻融过程及其影响因素 冻土环境 多年冻土区地下水 冻土测绘方法 冻土发展史 研究对象和主要内容 研究对象 冰冻圈中的地下冷圈，冻结岩土 主要研究内容 冻土的成因、成分、性质、组构、分布 发生在冻土中的地质作用、地球化学作用和生物作用 与各圈层间的相互作用关系 多年冻土区冷生地质现象 多年冻土区冷生地质现象 作 业 要求对冷生过程和热融过程产生的冷生地质现象进行分类, 并对每一个热融和冷生过程和现象进行解释 要求每一个学生分别上台作有关的报告 交一个书面材料 冻土学发展 俄罗斯 北美 中国 放在最后一堂课 重要概念 多年冻土南界：Permafrost Limit Boundary 南界：自然南界；自然地理南界；地球物理南界 自然南界：海洋的轮廓线 自然地理南界：连接多年冻土的前缘线，岛状多年冻土 地球物理南界：10—15m深度上土壤年平均温度为0°C等值线。 北半球，高纬度多年冻土分布的南部边界。一般是取岛状多年冻土的南部边界（自然地理南界） 北美：最南端：51°N, 中国东北，欧亚大陆高纬度多年冻土的南缘，46.6 °N。目前，气候变化造成南界已向北退缩了80—200km， 48—50 °N，如果百年继续升温3 °C， 南界将退缩到49.3—51 °N 重要概念 高海拔多年冻土下界Lower Limit of high-altitude Permafrost 高海拔多年冻土的下边界，现取不连续多年冻土下界为高山多年冻土的地理下界，大约-2~-4°C气温等值线相当。取零星分布多年冻土下界为高山多年冻土的物理下界。 程国栋院士纵观下界海拔高度和纬度的关系提出了一个下界公式： H=3650exp[-0.003(L-25.37)2]+1428 多年冻土南界和下界 影响因素 具体数据，特别是气候变化的一些数据 重要概念 年平均地温：地温年变化深度处的地温。 地温年变化深度：土壤温度年振幅不超过±0.1oC的深度 地温年较差：一定深度上年内的土壤温度最高和最低值的差值。 地温年振幅（地温的物理较差）：地温年较差的一半； 活动层： ACTIVE LAYER The layer of ground that is subject to annual thawing and freezing in areas underlain by permafrost. continuous permafrost active layer generally reaches the permafrost table; 衔接性多年冻土 discontinuous and degradation permafrost often does not.不衔接多年冻土, In Russian and Chinese literature, the term active layer covers two distinct types: (1) the seasonally thawed layer overlying permafrost, and (2) the seasonally frozen layer overlying unfrozen ground inside or outside permafrost areas. 重要概念 多年冻土上限 Permafrost table： 多年冻土顶板埋深. 多年冻土天然上限 (natural) 多年冻土人为上限 (artificial) 多年冻土上限温度 Permafrost table temp. Permafrost surface temperature 地表温度：ground surface temperature 温度位移：Thermal offset 冻土研究伴随着工业的发展 二战之前，北美在多年冻土地区（alaska,以及加拿大的yukon territory)开采金矿。1920年之后大规模开采。 二战之后，多年冻土研究成为国际性的。alaska－canada(加拿大）的高速公路、空军基地（加拿大、阿拉斯加）、从norman wells到alaska高速公路（靠近加拿大的whitehorse）的输油管道，这些工程均处在多年冻土富冰地区。1943年提出了多年冻土 （ permafrost )一词。 1950年alaska 铁路遇到多年冻土问题。 二战结束后，国际间广泛开展了多年冻土和季节冻土研究。 国际上冻土研究计划 WMO: CLIC( Clim