青藏高原冻土温度与厚度
中 国各地区冻土深度
中国各地区冻土深度冻土是指在零摄氏度以下,并含有冰的各种岩石和土壤。
在中国,由于地域辽阔,气候条件差异显著,各地区的冻土深度也各不相同。
了解中国各地区的冻土深度对于工程建设、农业生产、环境保护等方面都具有重要意义。
东北地区是我国冻土分布较为广泛的区域之一。
在黑龙江北部、内蒙古东北部等地,冬季漫长而寒冷,冻土深度较大。
这里的多年冻土深度可达数米,部分地区甚至超过十米。
例如,漠河一带的多年冻土深度常常能达到十几米。
这些地区的土壤在冬季长时间处于冻结状态,对基础设施建设如道路、桥梁、房屋等带来了较大的挑战。
在进行工程施工时,需要充分考虑冻土的特性,采取特殊的地基处理和保温措施,以防止冻土融化导致的地基下沉和结构破坏。
西北地区的冻土分布也较为显著。
在新疆的天山山脉、阿尔泰山脉以及青藏高原的边缘地带,存在着一定范围的冻土。
这些地区的冻土深度受到海拔高度、地形地貌等因素的影响。
一般来说,随着海拔的升高,冻土深度会逐渐增加。
在高山地区,冻土深度可能达到数十米。
而在一些山谷和平原地区,冻土深度相对较浅。
青藏高原是我国冻土分布最为广泛和深厚的地区之一。
由于其高海拔和寒冷的气候条件,大部分地区都被多年冻土所覆盖。
在青藏高原的腹地,多年冻土深度可达数十米甚至上百米。
这里的冻土对生态环境和工程建设的影响尤为突出。
在公路、铁路等交通基础设施的建设中,需要采取一系列特殊的工程措施来保护冻土,以维持生态平衡和工程的稳定性。
华北地区的冻土深度相对较浅。
在冬季较为寒冷的年份,部分地区可能会出现一定深度的季节性冻土,但一般不会超过两米。
例如,北京、天津等地,冬季气温较低时会有季节性冻土出现,但随着气温的回升,冻土会在春季逐渐融化。
在南方地区,由于气候较为温暖,一般很少出现大面积的冻土。
但在一些高海拔的山区,如云南、贵州等地的高山地区,在冬季极端低温的情况下,可能会有较浅的季节性冻土形成。
影响中国各地区冻土深度的因素众多。
首先是气温,气温越低,冻土深度往往越大。
四、我国多年冻土的主要特征
四、我国多年冻土的主要特征1.冻土的温度及厚度冻土温度和厚度反映着冻土的发育程度,其值大小对评价建筑地基稳定性有着重要意义。
多年冻土的温度和厚度是进行各类型建筑地基基础设计不可缺少的依据。
在介绍我国冻土的温度和厚度之前,先说明一下冻土温度和厚度的函义。
一定深度内的冻土温度,是随气温的变化而变化的。
我们将某一深度处的地温在一年中变化幅度的一半称为地温年较差。
随深度增加,地温年较差减小,到某一深度其值等于零。
地温年较差等于零的深度,称地温年变化深度(图7)。
此深度以上的地温一年中是变化的;此深度以下的地温进行着多年变化,它受长周期气候波动和来自地下深处的地中热流控制。
地温年变化深处的地温值称为冻土年平均地温。
其值愈低,表明冻土稳定性愈大,冻土愈厚;相反,则冻土稳定性愈小,并且冻土厚度也薄。
前边介绍过,多年冻土地区,地表以下一定深度由每年夏季融化,冬天冻结,称季节融化层。
季节融化层底板以下,终年处于冻结状态。
季节融化层底板的埋藏深度,也称多年冻土上限。
多年冻土层的底部称作多年冻土下限,下限处的地温值为零度。
下限以上为多年冻土;以下为融土。
冻土上限和下限之间的距离为多年冻土厚度(见图7)。
冻土层的产生是大气圈与岩石圈热交换作用的结果。
而影响二者之间热交换过程的自然因素,诸如地理纬度、海拔高度、气候、地表状况、植被、坡向、岩性、地质构造等,在整个自然中千变万化。
因而冻土层的温度和厚度在整个冻土地区的变化也非常之大,可以说,找不到冻土温度和厚度完全相同的地方。
但也不是说冻土温度和厚度完全杂乱无章,无规律可循。
高纬度冻土及高海拔多年冻土,由于所在地理纬度不同,以及冻土形成过程中受控的主要因素不同,因而冻土在温度和厚度上反映的规律也不一样。
我国东北大小兴安岭多年冻土区,地处欧亚大陆冻土南缘,与苏联、北美冻土相比,这里的冻土温度高得多,厚度也薄得多。
但它和苏联、北美多年冻土一样,其温度及厚度受纬度地带性制约。
由冻土南界往北,冻土温度降低,厚度增大。
青藏高原冻土区域的保护与利用研究
青藏高原冻土区域的保护与利用研究青藏高原是世界上最大的高原,也是全球最丰富的冻土区域之一。
冻土作为一种特殊的土壤类型,对该地区的生态环境和气候有着重要的影响。
因此,保护和合理利用青藏高原冻土区域对于维护地球生态平衡具有重要意义。
本文将探讨青藏高原冻土区域的保护与利用研究。
首先,我们需要了解冻土在青藏高原的分布和特点。
青藏高原冻土的分布范围广泛,几乎遍布整个高原地区。
而且,由于高原地理位置的特殊性,青藏高原的冻土往往具有较大的厚度和较高的冻结温度。
这种特殊的气候和地理条件使得冻土的保护和利用具有一定的难度。
冻土的保护是青藏高原生态保护的重要组成部分。
冻土作为高原地区的水源保护层,具有保持水分平衡和防止水源蒸发的作用。
同时,冻土还能够减缓地表水的径流速度,避免水土流失和泥石流的发生。
因此,保护冻土不仅能够维护高原地区的生态平衡,还能够减少自然灾害的发生。
冻土的保护需要从多个方面入手。
首先,我们需要加强冻土区域的监测和调查,了解冻土的变化情况和分布特点。
其次,我们需要采取合理的措施来保护冻土,如合理规划冻土区域的利用和开发,避免不合理的人为活动导致冻土破坏。
再次,我们需要加强冻土区域的生态保护,保护冻土的植被和水源,避免过度开发和污染。
除了保护,合理利用冻土也是青藏高原冻土区域研究的重要内容之一。
冻土不仅可以作为水资源的保护层,还可以作为可再生能源的利用层。
在青藏高原的一些地区,冻土的厚度和冻结温度达到了利用地热能的条件。
利用冻土地区的地热能不仅能够提供清洁的能源,还能够促进当地经济的发展。
冻土的利用还可以与农业生产相结合。
由于冻土具有一定的保水和保肥功能,可以作为农田的保护层。
在冻土地区,农田可以利用地下温度进行农作物的生长,提高产量和质量。
同时,冻土还可以作为农田的保护层,减少自然灾害对农田的影响。
青藏高原冻土区域的保护与利用研究是一个复杂而重要的课题。
保护冻土不仅需要科学的研究和技术支持,还需要政府、学术界和社会各方的共同努力。
中国各地区冻土深度
中国各地区冻土深度
冻土是指土壤在一年中有超过两个月时间温度低于零度,并且在此
期间地表以下有一定深度的土壤处于冻结状态。
中国地处亚洲东部,
东西两侧横跨寒带、温带和亚热带三种不同气候带,冻土资源十分丰富。
中国各地区的冻土深度也因此存在较大差异。
东北地区是中国冻土深度最大的地区之一。
东北三省地域辽阔,气
温较低,冬季漫长,因此冻土深度较大。
黑龙江、吉林、辽宁三省冻
土深度多在1米以上,有些甚至超过2米。
这种深厚的冻土层为当地
农业和工程建设带来了一定困难。
青藏高原地区是中国冻土分布面积最广的地区。
高原地势较高,气
温低,冻土深度普遍较大。
青藏高原冻土深度普遍在1米以上,有些
地方达到3-5米。
冻土对该地区的生态环境和地质工程构成一定影响。
西北地区是中国冻土深度较浅的地区之一。
陕西、甘肃、宁夏、内
蒙古等省份冻土深度一般在0.5米以下,有些地方甚至没有冻土现象。
这种浅层冻土对当地的农业生产和土地利用影响较小。
东南沿海地区是中国冻土最稀少的地区之一。
广东、福建等省份气
候温暖,冻土现象很少出现,甚至完全没有。
这种气候条件适宜当地
的农业和生态环境保护。
总的来说,中国各地区的冻土深度存在较大差异,这种差异不仅影
响当地的农业生产和工程建设,也反映了中国广泛的地理环境多样性。
在未来的气候变化和环境保护中,需要充分考虑各地区冻土情况,采取相应的防护和调控措施,促进可持续发展。
中 国各地区冻土深度
中国各地区冻土深度冻土,是指在零摄氏度以下,并含有冰的各种岩石和土壤。
它就像大地的“沉睡者”,在特定的环境条件下形成,并对地区的生态、工程建设等方面产生着重要影响。
而中国地域辽阔,气候多样,各地区的冻土深度也存在着显著的差异。
在中国的东北地区,由于冬季漫长而寒冷,是冻土分布较为广泛且深度较大的区域之一。
黑龙江北部地区,冬季气温常常能达到零下三四十摄氏度,冻土深度可达数米。
这里的永久冻土区,常年被厚厚的冰层覆盖,形成了独特的地貌景观。
而随着纬度的降低,吉林、辽宁等地的冻土深度相对较浅,但在冬季仍能明显感受到冻土的存在。
内蒙古地区的冻土深度也不容小觑。
在其北部靠近西伯利亚的区域,冬季严寒,冻土深度可达一两米。
广袤的草原在冬季被冻土覆盖,给当地的畜牧业带来了一定的影响。
牧民们需要提前为牲畜准备充足的草料,以应对漫长的冬季。
西北地区的新疆,其高海拔地区和北疆部分地区存在着较深的冻土。
天山山脉的一些区域,由于海拔高、气温低,冻土深度较大。
而南疆地区由于气候相对较为温暖,冻土现象则相对较少。
青藏高原是中国冻土分布的重要区域之一。
这里平均海拔高,气温低,冻土深度普遍较深。
在一些高海拔的山口和山峰附近,冻土深度甚至能达到数十米。
青藏高原的冻土对于当地的生态系统和水资源有着重要的调节作用。
然而,随着全球气候变暖,青藏高原的冻土也面临着退化的威胁,这对当地的生态平衡和基础设施建设带来了严峻的挑战。
在华北地区,如河北、山西、北京等地,冬季也会出现冻土现象,但深度相对较浅。
一般在几十厘米到一米左右。
这一地区的冻土主要受到冬季气温和持续时间的影响。
相比之下,华东、华南等地区,由于气候较为温暖,冬季气温很少降至零度以下,冻土现象较为罕见。
这些地区的工程建设和农业生产几乎不会受到冻土的直接影响。
冻土深度的差异,不仅仅是气候的反映,还与地形、土壤质地、植被覆盖等多种因素密切相关。
例如,在山区,由于海拔高度的变化,气温随之改变,导致冻土深度在不同海拔高度上有所不同。
中国各地区冻土深度
中国各地区冻土深度中国各地区冻土深度俗话说:“冰冻三尺,非一日之寒。
”北方地区,冬季温度常在0℃以下,潮湿的土壤呈冻结状态,这种现象在气象学上称为冻土。
温度愈低且持续时间愈久,冻土层便愈厚。
根据埋人地面气象观测场中的冻土器内水柱冻结的部位和长度,可探测冻结层次的上限和下限深度。
进入北极圈,冻土厚度可达200~600米,有的地方甚至达到了1000米。
在北冰洋沿岸,冻土层厚达400~900米,这里是世界上冻土厚度最后的地方,最厚的地方达1400米。
在世界各地,冻土带占据苏联领土的一半,加拿大和阿拉斯加的大部分地区,地球陆地面积1/4。
我国冻土带主要分布在北纬30度以北的广大地区,此线以南几乎不见冻土。
西部川陕地区由于山脉地形屏障,北纬33度以南未出现过冻土现象。
主要测站最大冻土深度:杭州5厘米;上海至武汉一线8-10厘米;合肥11厘米;济南—西安45厘米;北京85厘米;兰州—银川103厘米;呼和浩特、沈阳120厘米以上;哈尔滨200厘米;长春150厘米;丹东、大连90厘米。
冻土最深的地方是在大兴安岭北部、新疆和青藏高原,例如,内蒙古的二连浩特和新疆的乌恰都在300厘米以上,位于新疆天山腹地的和静县巴音布鲁克气象站,曾记录到439厘米的深度,是我国冻土记录中的冠军。
在高山或高原上的冻土,有些年份常延至盛夏才能融化,还有至9月份未化完的,新的一年的冻土过程又开始了,实际上这些地区已逐渐向永久冻土层过渡。
大约在年平均气温低于—5度,便会有永冻土存在,青藏公路昆仑山北坡、西藏北部安多地区永久冻土层厚达80—100米;山西省海拔2896米的五台山气象站1976年修建上山公路,在顶段一米深也有经夏不化的永冻土存在。
我国永冻土面积约有214.8万平方公里,主要集中在青藏高原和大小兴安岭地区。
冻土气象观测资料对建筑、工程施工、交通运输和农田水利建设都具有重要意义。
在季节性冻土地区埋设输油管道和自来水管等地下管道时,需在冬季采取加热或绝热措施,或者深埋至最大冻土层以下,以免有冻裂的危险,但过深则会造成人力、物力的浪费;房屋地基也要在最大冻土深度以下,以保证坚固安全;春季冻土融化使道路返浆,不便行走和运输、并对农业生产和人民生活造成重大影响。
青藏高原多年冻土区路基施工技术
——(全文8页)——欢迎下载一、青藏铁路高原多年冻土区工程概况:青藏铁路自昆仑山北坡西大滩至唐古拉山南麓的安多河谷,约550Km范围通过多年冻土区。
该冻土区分布面积约:2.45×104Km2,海拔高程大部分在4400m以上,属中纬度多年冻土。
该多年冻土区海拔高,气压低,气候严寒,冻结期长,多年冻土平均地温低,但积雪较薄,且保存时间不太长。
在高原冻土区进行路基施工中,能否很好控制路基基底的融沉,是决定路基施工成败的关键。
二、冻土的描述定名和融沉性等级分类土类含冰特征融沉性等级及类别冻土定名冻土一、肉眼看不见凝冰的冻土1、胶结性差,易碎冻土。
I级不融沉少冰冻土2、无过剩冰的冻土3、胶结性良好的冻土4、有过剩冰的冻土二、肉眼可见分凝冰,但冰层厚度小于1、有单个冰晶体,冰包原体的冻土2、在颗粒周围有冰膜的冻土Ⅱ级弱融沉多冰冻土或等于2.5cm的冻土3、不规则走向的冰条带冻土Ⅲ级融沉富冰冻土4、层状或明显定向的冰条带冻土Ⅳ级强融沉饱冰冻土厚层冰冰层厚度大于 2.5cm的含土冰层或纯冰层1、含土冰层V级融陷含土冰层2、纯冰层ICE三、青藏铁路高原多年冻土区路基施工的主要特点:多年冻土区现存的自然环境和生态环境是地质历史时期的产物,是由古代和近代地质地貌过程和气候条件所决定的。
特点一:在不破坏多年冻土区现存的自然环境和生态环境的前题下,多年冻土是稳定的,但如果多年冻土被破坏,地基多年冻土将产生衰退,甚至融化,路基地基将受到严重影响。
特点二:多年冻土区路基受施工季节影响较大,应尽量减少季节对多年冻土的热干扰。
特点三:水对路基地基影响较普通地区大。
水携带的热量较空气要大得多,水在路基工程附近的聚集,对路基地基多年冻土的热干扰很大,甚至引起多年冻土大量融化。
特点四:多年冻土工程地质条件十分复杂,在不大的范围内,各种工程类型的多年冻土可能均有分布。
特点五:青藏铁路地处青藏高原,冻结期较长,最长达七个月。
特点六:多年冻土区路基工程受不均匀冻胀和热融下沉影响较大。
青藏高原冻土
青藏高原公路沿线环境保护与公路地质病害r摘要: 分析生态环境与冻土环境对公路路基的影响与危害,提出保护生态环境与冻土环境对公路的重要性。
关键词:青藏高原生态环境;冻土环境;公路病害青藏高原号称为地球的第三级,由于平均海拔高,气候寒冷,物质循环缓慢,在高原生长的物种生长发育明显低于其它地区。
如高寒草甸植被,在其生长周期内植物的生长高度一般仅为10~30厘米,并且物种群落结构单一,每平方米内的物种种类在8~20种之间,甚至更少。
层次分化不明显,公路沿线生态环境无论是在其内部结构或外部环境特征上都具有十分明显的脆弱性。
青藏高原系统结构简单,生态系统稳定性不良,能够承受的外界压力比较小,一经较强的扰动则生态系统便发生崩溃。
其主要表现为生物物种数量减少,种群覆盖度降低,土壤受到明显的侵蚀,调查发现,20世纪70~80年代修建国道214线时铲除植被的位置仍荒秃一片,公路两侧的取土坑破坏了自然植被,甚至部分取土坑局部长期积水,有的已经发展成为热融湖塘。
20世纪后期,公路沿线自然植被有不同程度的退化或破坏现象,为了保护和改善公路沿线自然环境,国家把整治公路沿线环境景观提上日程,并在后续的公路改建过程中加强环境保护意识,防止由于环境变化引起的冻土融化对公路路基造成的病害起到了积极的作用。
1、气候变化与冻土环境的联系全球气候变暖是当今国际社会十分关注的问题,从20世纪40年代以来,据有关资料显示,全球气温平均升高0.5~1.0℃,青藏高原的气温也随着全球气候变暖而上升,从而导致多年冻土上限下降,直接影响多年冻土区工程安全。
青藏高原气候转暖影响着多年冻土发育和分布,而高原多年冻土温度、厚度及空间分布的变化则是对气候变化的响应。
人类在工程施工中开挖地表、铲除草皮、修筑路堤等,都要产生强烈的热侵作用。
改变土体与大气的热交换条件,从而使地—气相互作用的产物冻土温度场发生变化,导致地温平衡状态变化,干扰冻土环境和生态环境自然平衡能力。
全国冻土深度
全国冻土深度全国冻土深度引言冻土是指地下温度低于0℃并且冰含量达到一定水平的土壤或岩石。
全国冻土深度是指全国范围内冻土层的厚度情况。
冻土深度是一个重要的地理指标,对于气候变化、水资源分布、土壤稳定性等方面具有重要意义。
本文将介绍全国冻土深度的分布情况和影响因素。
冻土深度分布全国冻土深度在空间上呈现出明显的区域差异。
根据研究数据,中国的冻土主要分布在东北地区、青藏高原以及部分高山地区。
在东北地区,冻土深度一般较大,最深可达10米以上。
而在青藏高原和高山地区,由于海拔较高,气温较低,冻土深度也较大,通常超过5米。
此外,其他地区的冻土深度普遍较浅。
在华北地区、西南地区以及华东地区,冻土深度一般不足2米。
南方地区由于气候较暖,没有冻土形成。
冻土深度的影响因素全国冻土深度受到多种因素的影响。
下面将介绍几个主要因素。
气温气温是冻土深度最主要的影响因素之一。
在寒冷地区,气温低于0℃的时间越长,冻土深度就越大。
相反,在温暖地区,冻土深度较浅甚至不存在。
土壤类型土壤类型也对冻土深度产生一定影响。
粘性土、黏土等土壤质地较密实,含水量较高,容易形成较深的冻土层。
而砂土、石灰岩等土壤则较不容易形成冻土层。
水分状况土壤的水分状况也会影响冻土深度。
含水量较高的土壤容易形成较深的冻土层,而干燥的土壤则可能无法形成冻土。
地形和海拔地形和海拔对冻土深度有一定影响。
在高海拔地区,气温较低,冻土深度相对较大。
而在高山地区,由于地形复杂,冻土深度可能存在较大的空间变化。
冻土深度的意义冻土是土地的稳定层,对于土地的稳定性有重要影响。
冻土能够提供支撑作用,稳定土壤结构。
同时,冻土还能够锁定水分,减少土地的蒸发和水分流失。
冻土还能够影响土壤的通气性和养分分布,对于植物生长和生态系统的稳定性具有重要作用。
此外,全国冻土深度的变化还可以作为气候变化的指标。
气候变暖导致冻土深度的减小,可能引发土地沉降、土壤盐碱化等问题。
结论全国冻土深度是一个重要的地理指标,它反映了不同地区的气候、土壤等自然条件。
青藏高原多年冻土研究
青藏高原多年冻土研究青藏高原是全球最大的高原之一,也是全球冻土覆盖面积最大的地区之一。
长期以来,青藏高原多年冻土研究一直是国内外科研界的研究重心之一。
在多年冻土研究方面,青藏高原的重要性不亚于北极和南极。
青藏高原的多年冻土主要分布在海拔4000米以上的高原地区,冻土深度一般在1-5米之间。
多年冻土是指土壤温度在冰点以下,连续两年或两年以上不化,并呈现出相应的岩石层性和地貌景观。
多年冻土的形成过程受到气候、地质和水文等多个因素的影响,具有很高的复杂性。
青藏高原的多年冻土研究内容涉及多个学科领域,如地理学、地球物理学、化学、环境科学和生态学等。
在研究内容方面,主要包括多年冻土的存在形式、深度和分布规律,多年冻土的水热过程和能量平衡,以及多年冻土与生态环境相互作用等方面。
其中,多年冻土的存在形式、深度和分布规律是青藏高原多年冻土研究的核心内容之一。
多年冻土存在形式主要包括干燥性多年冻土、湿性多年冻土和多年冻土岩层等。
干燥性多年冻土多分布在高原内部干旱区域,而湿性多年冻土则多分布在山地湿润区域。
多年冻土岩层则是指多年冻土与岩石之间的界面。
多年冻土的深度和分布规律则与气候和地球物理因素密切相关。
在气候变化的影响下,多年冻土的深度和分布规律也会有相应变化。
另外,地球物理因素如重力、地磁场和地表形态等也会影响多年冻土的形成和分布。
多年冻土的水热过程和能量平衡是青藏高原多年冻土研究的另一个重要方面。
多年冻土的水分和热量状况对土地利用和生态环境具有重要影响。
例如,在多年冻土地区开展农业和人类活动,会对多年冻土的水热过程和能量平衡产生不利影响,加速多年冻土的融化和流失。
多年冻土与生态环境之间的相互作用是青藏高原多年冻土研究的另一个热点。
多年冻土对植被覆盖和土壤肥力等生态环境具有重要影响。
与此同时,生态环境的变化也会影响多年冻土的状况,例如气候变化和生物活动等。
综上所述,青藏高原多年冻土研究是一门涉及多个学科领域的复杂研究。
浅析青藏高原冻土及防治措施
原、 云贵高 原 以及 四川盆 地为 邻 。南北 跨越 近 1 纬 0个 度, 平均海 拔 高 程 40 m 以上 , 成 我 国地 势 最 高 的 50 构 级 台 阶 , “ 界 屋脊 ” “ 球 第 三级 ” 称 。它 是 有 世 、地 之 长江 、 黄河 、 雅鲁藏布江、貌 、 向及 其 他 地理 因素影 地 坡 响下 , 藏沿 线 多年 冻 土 厚 度 分 布极 不 均 匀 。 随着 海 青
拔 高度 的升 高 , 多年 冻 土厚 度 相 应 增 大 , 般 来说 , 一 平 均 海拔 每 升 高 lO 冻 土 厚 度 大 致 增 加 2 m 左 右 。 O m, 0 青 藏高 原海 拔 在 4 0 m ~4 0 m 范 围 内 , 大 冻 土层 50 90 最 厚 度为 18 1 2 .m。由于青 藏高 原 山地 、 盆地 、 谷地 、 平 高
关键 词 : 青藏 高原 高原 冻土 防护措 施
1 青藏高原 多年冻土分布情况
青藏 高原 总面 积达 20万 平方公 里 , 以昆 仑 山 、 5 北 阿 尔金 山 、 连 山为 界 , 祁 与塔 里木 盆地 以及 河西 走廊 相
邻 ; 以喜 马拉 雅 山 、 屏 山 、 门 山 为 界 , 印 度 平 南 银 龙 与
69
度受海拨控制 , 海拨越高 , 温度越低 , 多年 冻土越厚 。
多 年冻 土厚度 薄 现象 。
2 青藏 高原冻土灾害类型
青藏高原冻土与 自然界 中其他岩土相 比, 因其温 度和含冰特性而具有特殊工程性质。在外部荷载作用 下, 由于土体 中水分在冻结过程 中的重分布伴 随着压 力 而产 生 , 土粒 结 构 、 度发 生变 化 , 成冻 胀 ; 使 密 形 当冻 土融 化 时 , 自重 和外 荷载 作用 下产 生排 水 固结 , 在 土层
高考地理之青藏高原“热棒原理”搞懂了吗?
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。
我国的多年冻土主要分布于东北高纬地区和青藏高原高海拔地区。
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-3.5~-2℃。
由我国自行设计、建设的青藏铁路格(尔木)拉(萨)段成功穿越了约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,会危及铁路路基。
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。
(注:37题为原试卷题号)(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a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b)的原因。
(8分)思考参考答案(1)参考答案: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。
解析:冻土有夏季全部融化、夏季上层融化、全年不融化等情况,题目中说的多年冻土是夏季上层融化的情况。
第一个关键词是多年冻土,对应的是夏季上层会融化。
青藏高原形成多年冻土的年平均气温更低,换句话说,就是青藏高原为什么更容易形成上下层都融化的冻土,而不是多年冻土,情况可能是冻结厚度比较薄,冻结层在夏季全部融合,不能形成多年冻土,所以可以推出青藏高原纬度低,海拔高,太阳辐射强。
中国寒冷地区最大冻土深度表
中国寒冷地区最大冻土深度表中国寒冷地区最大冻土深度表一、介绍中国作为一个广袤的国家,拥有丰富的自然资源和多样的地理环境。
其中,寒冷地区的冻土现象备受关注。
冻土是指在永久或季节性冻结的土层,通常发生在高纬度和高海拔地区,是这些地区独特的地质、气候条件所形成的。
二、中国寒冷地区最大冻土深度表中国是世界上面积最大的冻土区之一,约占全国总面积的52%,主要分布在青藏高原、东北地区和内蒙古地区。
根据国家气象局和地质矿产局的数据,以下是中国部分寒冷地区最大冻土深度表:1. 地区:青藏高原- 最大冻土深度:1500米- 主要特征:青藏高原冻土深厚,分布广泛,是世界上冻土分布最为集中的地区之一。
其冻土深度可达1500米,是中国最深的冻土区域之一。
2. 地区:东北地区- 最大冻土深度:800米- 主要特征:东北地区是中国最重要的冻土分布区之一,冻土深度可达800米。
由于地处东亚大陆极端寒冷地区,气候条件和地质构造促进了冻土的形成和积累。
3. 地区:内蒙古地区- 最大冻土深度:600米- 主要特征:内蒙古地区冻土深度约为600米,地处中国北部,气候寒冷,土壤条件适宜冻土形成。
冻土对该地区的生态环境和资源开发具有重要影响。
三、冻土对生态环境和人类活动的影响冻土在中国寒冷地区的分布对生态环境和人类活动都有重要影响。
冻土是这些地区特有的地质现象,对于土壤稳定性和植被生长具有重要影响。
冻土还影响了当地的交通、建筑、资源开发等人类活动,需要特殊的工程技术和管理措施来保护土壤和生态环境。
四、总结与展望中国寒冷地区的冻土现象在全球范围内备受关注,其最大冻土深度表也反映了中国地质环境的多样性和特殊性。
随着气候变化和人类活动的影响,冻土的分布和深度可能发生变化,需要加强科学研究和实践经验的总结,以适应未来的环境挑战。
个人观点:作为中国地质环境中的特殊现象,冻土的研究和保护具有重要意义。
我认为,加强冻土科学研究、推进生态保护和环境管理是当前中国地质工作者和环境保护部门的重要任务。
全国冻土深度
全国冻土深度全国冻土深度一、引言冻土是指地下温度低于0°C,地下水在地面以下的土壤或岩石层。
在寒冷地区,冻土对人类活动和工程建设具有重要影响。
了解全国冻土深度对于开展相关工程和资源开发具有重要意义。
本文将详细介绍全国冻土深度的相关情况。
二、全国冻土分布概况2·1 华北地区华北地区冻土主要分布在内蒙古、黑龙江、吉林等省份。
其中,内蒙古自治区的大部分地区都有冻土存在,冻土深度较大,平均在1-2米之间。
2·2 东北地区东北地区的冻土分布较广,包括黑龙江、吉林、辽宁等省份。
冻土深度较浅,主要在0·5-1米之间。
2·3 西北地区西北地区的冻土主要分布在青海、宁夏、新疆等省份。
冻土深度较大,平均在1·5-3米之间。
2·4 青藏高原地区青藏高原地区的冻土分布广泛,冻土深度较大,平均在2-5米之间。
其中,西藏冻土深度最大,可达5-8米之间。
三、影响冻土深度的因素3·1 气候条件气候是影响冻土深度的主要因素之一。
寒冷的气候有利于冻土的形成和发育,而温暖的气候则会减少冻土的深度。
3·2 地貌结构地貌结构对冻土的分布和深度有着重要影响。
在山地和高原地区,冻土通常深度较大,而平原地区的冻土深度较浅。
3·3 土壤类型土壤类型也是影响冻土深度的重要因素之一。
粘性土壤和黏土含量高的土壤有利于冻土的发育。
四、冻土深度的工程影响4·1 建筑工程在冻土地区进行建筑工程时,需考虑冻土的深度和稳定性。
建筑物的地基设计应充分考虑冻融的影响,以保证建筑物的稳定性和安全性。
4·2 交通工程在冻土地区进行交通工程建设时,需针对冻土深度采取相应的处理措施,以确保路基的稳定性和耐久性。
4·3 石油与天然气勘探开发冻土地区是石油与天然气资源的主要产区,了解冻土深度对于开展勘探开发工作具有重要指导意义。
五、附件本文档涉及的附件包括:1·全国冻土分布图2·冻土深度统计表3·相关文献引用六、法律名词及注释1·冻土:地下温度低于0°C,地下水在地面以下的土壤或岩石层。
青藏高原气候与冻土状况变化分析
青藏高原气候与冻土状况变化分析青藏高原是世界上海拔最高、高原面积最广的高原,也是地球上最大的冻土区之一。
由于地理位置和地形特征的影响,青藏高原的气候和冻土状况变化非常引人关注。
本文将从气候和冻土两个方面来分析青藏高原的变化。
首先,让我们来看看青藏高原的气候状况。
青藏高原的气候受到喜马拉雅山和山脉的阻隔,形成了典型的高原季风气候。
该地区分为东部和西部两个气候区域。
东部气候温和湿润,夏季多雨,冬季多雪,气温变化较小。
西部气候干旱寒冷,降水量少,气温波动大。
近年来,随着全球气候变化以及人类活动影响的加剧,青藏高原的气候也发生了明显的变化。
第一方面,降水量的变化。
青藏高原降水量多年来一直呈现波动的趋势。
根据太阳辐射的变化,青藏高原的降水模式也在逐渐改变。
近十年来,高原东部的降水量逐渐增多,而西部则呈现逐渐减少的趋势。
这种变化对于高原地区的生态系统和农业生产来说都是有一定影响的。
第二方面,气温的上升。
全球变暖对青藏高原的影响尤为明显。
数据显示,青藏高原的平均温度在过去几十年里上升了约1.5摄氏度,比全球平均水平高出近两倍。
由于气温上升,高原上的冰雪融化速度加快,导致冰川退缩、湖泊面积减小,进一步影响到青藏高原的生态系统平衡。
以上是青藏高原气候变化的大致情况,接下来我们来谈谈冻土状况的变化。
首先,冻土退化。
青藏高原的冻土属于高寒地区的永久冻土,是该地区生态系统和水资源的主要稳定因素之一。
然而,随着气温的上升,青藏高原的冻土状况正在发生变化。
冻土融化速度增加,导致土壤结构疏松,水分渗透性增强。
这对于高原地区的生态环境和农业生产都有一定的影响。
其次,冻土下沉。
由于气候变暖和人类活动产生的影响,青藏高原的冻土下沉现象在一些地区十分严重。
冻土下沉对于当地的建设和基础设施造成威胁,同时也影响到当地居民的生活和生产。
最后,冻土退化对生态系统的影响。
冻土是高原地区生态系统稳定的基石,其退化将对生态系统产生不可逆转的影响。
冻土知识点总结,青藏铁路是怎样解决冻土问题的
高中地理冻土知识点总结青藏铁路是怎样解决冻土问题的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(数小时徵日以至半月)/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-10℃至-17℃,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-4℃至-12℃。
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%集中于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,夏季土壤一母质融化,砂土可达1〜1.5米,壤土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、北极兰浆果、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,常见的有凤毛菊属、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间,或在冰雪融水灌润的地方局部呈小片分布。
中 国各地区冻土深度
中国各地区冻土深度冻土,这个对于很多人来说有些陌生的词汇,却在我国的地理和气候中扮演着重要的角色。
冻土是指在零摄氏度以下,并含有冰的各种岩石和土壤。
而我国地域辽阔,不同地区的冻土深度也存在着显著的差异。
在我国的东北地区,冬季漫长而寒冷,是冻土分布较为广泛和深厚的区域之一。
黑龙江省的北部地区,由于纬度较高,冬季气温极低,冻土深度常常可达数米之深。
这里的土壤在冬季仿佛被“冻结”了一般,给工程建设、农业生产等带来了不小的挑战。
比如,在修建道路和房屋时,需要充分考虑冻土的特性,采取特殊的地基处理措施,以防止地基在解冻后出现下沉等问题。
内蒙古的东北部也是冻土较为常见的区域。
这里的冻土深度同样受到纬度和海拔等因素的影响。
在一些高海拔地区,冻土深度甚至超过了当地的地下水位,对当地的生态系统和水资源循环产生了一定的影响。
相比之下,我国的华北地区,冻土深度相对较浅。
例如,北京、天津等地,冬季虽然寒冷,但持续时间相对较短,且气温没有东北地区那么低。
一般来说,这里的冻土深度在几十厘米到一米左右。
这种较浅的冻土深度,对于城市基础设施的建设和维护来说,压力相对较小,但在一些特殊的工程项目中,仍然需要对冻土的影响进行评估和处理。
再往南,到了长江流域,冻土就已经比较少见了。
这里冬季的气温很少降到零摄氏度以下,即使有短暂的低温,也不足以形成大面积的冻土。
然而,在一些山区的高海拔地带,仍可能会出现局部的冻土现象。
而在我国的西部地区,情况则更为复杂。
青藏高原是世界屋脊,这里的高海拔和寒冷气候导致了大面积的多年冻土分布。
多年冻土是指冻结状态持续两年或两年以上的冻土。
在青藏高原的一些地区,冻土深度可达数十米,对当地的交通、能源等基础设施建设提出了极高的要求。
例如,在修建青藏铁路时,工程师们就面临着冻土融化导致路基不稳定的巨大难题。
经过不断的研究和实践,采取了一系列创新的技术措施,如热棒、通风路基等,才成功解决了这一问题。
在新疆的北部地区,冬季寒冷,也存在一定面积的季节性冻土。
青藏高原多年冻土变化感悟
青藏高原多年冻土变化感悟青藏高原是世界上最大的高原之一,也是世界上最大的冻土区域之一。
多年来,青藏高原的冻土发生了一系列的变化,这对于我们认识和理解地球气候变化以及生态环境保护具有重要意义。
下面我将从多个方面对青藏高原多年冻土变化进行感悟和总结。
青藏高原多年冻土的变化与气候变化密切相关。
冻土是指在地表下一定深度的土壤或岩石层中,温度长期低于0℃的现象。
冻土的存在与气温、降水等因素密切相关。
随着近年来全球气候变暖的趋势,青藏高原的气温也在不断上升,这导致了冻土区域的面积和厚度的变化。
研究表明,青藏高原的冻土面积正在逐渐减少,冻土厚度也在变薄。
这种变化对于高原地区的生态系统和生物多样性产生了重要影响。
青藏高原多年冻土变化还与人类活动有关。
随着青藏高原经济的发展和人口的增加,人类活动对冻土的影响日益显著。
例如,高原地区的城市化和农田开垦等活动导致了土地的覆盖变化,改变了地表的热量平衡,进而影响了冻土的分布和特征。
另外,青藏高原的矿产开发、交通建设等活动也会对冻土造成破坏。
因此,人类活动对冻土的变化起到了一定的推动作用。
青藏高原多年冻土变化还对生态系统和环境产生了重要影响。
冻土是高原地区生态系统的重要组成部分,它对土壤水分和养分的调节起着重要作用。
冻土的变化会影响高原地区的水文循环和生物多样性。
例如,冻土的融化会导致土壤湿度增加,进而影响植被的分布和生长。
我们应该采取有效的措施来应对青藏高原多年冻土变化带来的影响。
首先,应加强对冻土的监测和研究,及时掌握冻土的变化情况。
其次,应加强生态环境保护,减少人类活动对冻土的破坏。
例如,限制矿产开发和交通建设的规模和区域,保护冻土区域的生态环境。
此外,应加强科学研究,提高冻土的利用效率,推动冻土资源的可持续利用。
青藏高原多年冻土的变化与气候变化、人类活动、生态系统和环境等多个因素密切相关。
研究和监测冻土的变化对于认识和理解地球气候变化以及生态环境保护具有重要意义。
高考地理必考知识点:青藏高原冻土
2019年高考地理必考知识点:青藏高原冻土查字典地理网的小编给各位考生整理了2019年高考地理必考知识点:青藏高原冻土,希望对大家有所帮助。
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▲高考地理必考知识点:青藏高原冻土青藏高原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(数年至数万年以上)。
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%。
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。
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。
随着气候变暖,冻土在不断退化。
▲高考地理必考知识点:青藏高原冻土青藏高原抬升对高原及其周边,乃至东亚自然生态环境产生了诸多影响。
多年冻土是青藏高原自然生态系统重要的组成部分,因此高原隆升对青藏高原多年冻土形成,地域分异规律,以及历史演变亦有重要作用。
主要表现如下几方面:从中新世中期至上新世末(距今15~2.8百万年前)青藏高原抬升比较缓慢,至上新世末,青藏高原主体内部山地高原不超过2 000 m,盆地区不超过1 000~1 500 m(朱允铸等,1994)。
自此以后高原抬升速度及幅度逐渐加剧,尤其是自更新世以来,连续几次大幅度抬升,至晚更新世末期(距今1.1~2.5万年前)高原面海拔达到4 000~4 500 m。
由于高原巨大的海拔高度,使其具备了形成和保存多年冻土的低温条件,与同纬度的我国东部地区相比,现今年均气温低18~24℃,具有-3.0~-7.0℃的年均气温。
晚更新世末期受全球气候波动控制,气温普遍下降。
晚更新世冰盛期降临青藏高原,形成了现今存在的高原多年冻土的主体。
可见,现今青藏高原具有的低温条件,为高原晚更新世以来及现存多年冻土的形成与保存提供必要的气候环境。
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Assessing the permafrost temperature and thickness conditions favorable for the occurrence of gas hydrate in the Qinghai–Tibet PlateauWu Qingbai *,Jiang Guanli,Zhang PengState Key Laboratory of Frozen Soil Engineering,Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,Chinaa r t i c l e i n f o Article history:Received 28March 2009Accepted 30October 2009Available online 16December 2009Keywords:Qinghai–Xizang Plateau PermafrostNatural gas hydrate Geothermal gradientsa b s t r a c tPermafrost accounts for about 52%of the total area of the Qinghai–Tibet Plateau,and the permafrost area is about 140Â104km 2.The mean annual ground temperature of permafrost ranges from À0.1to À5°C,and lower than À5°C at extreme high-mountains.Permafrost thickness ranges from 10to 139.4m by borehole data,and more than 200m by geothermal gradients.The permafrost geothermal gradient ranges from 1.1°C/100m to 8.0°C/100m with an average of 2.9°C/100m,and the geothermal gradient of the soil beneath permafrost is about 2.8–8.5°C/100m with an average of 6.0°C/100m in the Qinghai–Tibet Plateau.For a minimum of permafrost geothermal gradients of 1.1°C/100m,the areas of the potential occur-rence of methane hydrate (sI)is approximately estimated to be about 27.5%of the total area of perma-frost regions in the Qinghai–Tibet Plateau.For an average of permafrost geothermal gradients of 2.9°C/100m,the areas of the potential occurrence of methane hydrate (sI)is approximately estimated about 14%of the total area of permafrost regions in the Qinghai–Tibet Plateau.For the sII hydrate,the areas of the potential occurrence of sII hydrate are more than that of sI methane hydrate.Ó2009Elsevier Ltd.All rights reserved.1.IntroductionGas hydrates are ice-like crystalline solids composed of water and gas in which water molecules trap gas molecules in a cage-like structure known as a clathrate,which can be formed when gas and water mixtures are subjected to high pressure or low temperature conditions [15].Gas hydrates widespread in permafrost regions and beneath the sea in sediments of outer continental margins.Although estimates of its occurrence vary widely,the carbon re-serves of gas hydrate in the world may reach 2Â1016m 3,twice of explored conventional sources of energy [10].Gas hydrates are a new kind of potential and clean energy resource.And gas hy-drates,especially methane hydrate,may easily to dissociate with variations of temperature and pressure.And the dissociation of hy-drates may play a great role in climate change due to their strong greenhouse effect [12–14].Now,the direct confirmation of gas hydrates was obtained in permafrost regions in northern hemisphere,for example,in the North Slope of Alaska,the Mackenzie Delta–Beaufort Sea area,Can-ada,and the west Siberian basin,Russia [4].All available data show that the methane-hydrate stability zone locates generally 300–600m beneath the permafrost.The sample of intra-perma-frost gas hydrates was obtained in the Mackenzie Delta,NorthwestTerritories,Canada [5].Although the sample of the intra-perma-frost gas hydrate cannot be obtained in west Siberian,amounts of evidences collected on gas release indicated that the intra-per-mafrost gas hydrates may exist [20].Gas hydrates in permafrost re-gions are nearly related to permafrost conditions [2,3,6,7].Two primary factors affecting the distribution of the gas hydrates stabil-ity zone:the geothermal gradient and the gas composition deter-mine the temperature and pressure conditions for the gas hydrate formation and its accumulations,and some other factors,such as the pore-fluid salinity and the pore-pressure,have a little effect,too [4].The potential occurrence of gas hydrates in permafrost regions in the Qinghai–Tibet Plateau has a significant impact to the utilization of new energy resource,the climate change and the environment.Amounts of conductive works were developed to study the potential occurrence of gas hydrates in permafrost regions [1,9,18,19,22,25].It is generally believed that geological conditions are conducive to gas hydrates formation.Gas hydrate,containing H 2S,C 2H 6and C 3H 8and CH 4may exist beneath permafrost in the Qinghai–Xizang Plateau [9,19,22].Chen et al.[1]estimated the amount of gas hydrates in per-mafrost regions of the Qinghai–Tibet Plateau according to the natu-ral gas component in Xingjiang and Caidamu areas and permafrost conditions,ranged from about 1.2Â1011–2.4Â1014m 3.Permafrost conditions are critical to the potential occurrence of gas hydrates in the Qinghai–Tibet Plateau,especially permafrost thickness and temperature.In this work,permafrost conditions,0196-8904/$-see front matter Ó2009Elsevier Ltd.All rights reserved.doi:10.1016/j.enconman.2009.10.035*Corresponding author.E-mail address:qbwu@ (W.Qingbai).Energy Conversion and Management 51(2010)783–787Contents lists available at ScienceDirectEnergy Conversion and Managementj ou r na l h om e pa ge :w w w.e lse vi e r.c om /lo c at e /en c on mansuch as thermal gradient,permafrost thickness,and permafrost tem-perature data are collected to study and assess the temperature con-ditions favorable for the potential occurrence of gas hydrates and permafrost in the Qinghai–Tibet Plateau.The permafrost thickness and the thermal gradient within and beneath the permafrost are used to analyze the gas hydrate stability conditions.2.Regional distribution of permafrostPermafrost distribution in the Qinghai–Tibet Plateau is affected not only by altitude and latitude,but also by terrain slope,vegeta-tion and snow cover,geological structures and underground water. For every latitude increase of1°,the temperature of permafrost de-creases about1°C and the thickness of permafrost increases about 20–30m.For every100m the altitude rises,the temperature of permafrost decreases about0.8–0.9°C and the thickness of perma-frost increases about20m[24].Permafrost accounts for about52%of the total area of the Qing-hai–Tibet Plateau,which is about140Â104km2[23].Regionally, permafrost in the Qinghai–Tibet Plateau can be divided into four parts(Fig.1):(1)high-mountain permafrost areas of the Alerkin–Qilian Mountains,(2)continuous permafrost areas of the Qiang-tang Plateau,(3)discontinuous permafrost areas in the east of the Qinghai–Tibet Plateau,and(4)high-altitude sporadic perma-frost zone of the Nianqing–Tanggula–Himalayas Mountains.The high-mountain permafrost area locates in the areas of Aler-kin–Qilian Mountain whose area is about9.5Â104km2.In this area,the mean annual air temperature ranges fromÀ3.0to À5.7°C.The mean annual ground temperature of permafrost ranges fromÀ0.1toÀ2.3°C,the thermal gradient of permafrost ranges from 2.0to 4.5°C/100m,and the permafrost thickness ranges from10to140m[8].Permafrost features are dominantly controlled by altitude.The continuous permafrost area locates in the Qiangtang Pla-teau,and its area is about60.7Â104km2.In this area,the altitude ranges from4500to5000m and its annual mean air temperature ranges fromÀ3.6toÀ9.8°C[24].According to the measured data [24],the mean annual ground temperature of permafrost ranges fromÀ0.2toÀ4.0°C,and lower thanÀ5°C at the extreme high-mountains.The thermal gradient of permafrost ranges from1.0 to6.0°C/100m,and the permafrost thickness ranges from10to 140m.In the western of the Qinghai–Tibet Plateau,the annual mean temperature is lower thanÀ6.0°C,and maybe the perma-frost temperature there is the lowest one among the whole Plateau.The discontinuous permafrost area locates in the east of the Qinghai–Tibet Plateau,and its area is about14Â104km2.In this area,the altitude ranges from3500to4500m and its annual mean air temperature ranges fromÀ3.5toÀ5.5°C[21].According to the measured data,the mean annual ground temperature of perma-frost ranges fromÀ0.1toÀ1.0°C[21].The permafrost thickness ranges from12to60m[17,21].The permafrost in this area is in extensive degradation.The high-altitude sporadic permafrost zone of the Nianqing–Tanggula–Himalayas Mountains locates in the south of the Qing-hai–Tibet Plateau.In this area,the altitude ranges from3500to 7000m and its annual mean air temperature ranges from0to À3°C,and lower thanÀ3°C in extreme high-mountains[24]. There has no measured data about this area,however,the latitude of permafrost distribution boundary ranges from5200to5600m,Fig.1.The permafrost distribution in the Qinghai–Xizang Plateau,1is the high-mountain permafrost areas in Qilian Mountains,2is the continuous permafrost areas in Qitang Plateau,3is the discontinuous permafrost areas in eastern of Qinghai–Tibet Plateau,and4is the sporadic permafrost areas in NianQing Tanggula Mountains and Himalaya Mountains.784W.Qingbai et al./Energy Conversion and Management51(2010)783–787where the annual mean air temperature ranges fromÀ2.5to À3.0°C[24].3.Permafrost conditions3.1.Geothermal gradientsGeothermal gradients within permafrost and thawed soil be-neath permafrost are very important to the formation of gas hy-drate.The analysis of ten boreholes temperature along the Qinghai–Tibet Highway which penetrated through the base of the permafrost showed that the geothermal gradients within per-mafrost ranges from 1.8to 6.6°C/100m with an average of 4.6°C/100m,and the geothermal gradients in six of these bore-holes were higher than5.0°C/100m[16].In recent years,the geothermal gradient within permafrost can be obtained by the measurements of permafrost temperatures in deep borehole(Fig.2).The geothermal gradient within permafrost along the Qinghai–Tibet Highway ranges from1.1°C/100to8.0°C/100m with an average of2.9°C/100m.Except Kunlun Mountains,the geo-thermal gradients within permafrost along Qinghai–Tibet Highway are lower than4.0°C/100m with an average of2.3°C/100m.Actually,the geothermal gradient in permafrost is influenced by climate,soil and water features,etc.During the geological time,the geothermal gradient in permafrost is variable.However,the geo-thermal gradient of the soil beneath the base of permafrost is rel-ative steady.Generally,the geothermal gradient of the soil beneath permafrost is about2.8–8.5°C/100m with an average of6.0°C/ 100m in the Qinghai–Tibet Plateau by the analysis of ten bore-holes temperatures,and the geothermal gradients of eight bore-holes were higher than5.0°C/100m.Meanwhile,the geothermal gradient in seasonally frozen ground in the Qinghai–Tibet Plateau is about1.5–6.5°C/100m with an average of3.9°C/100m[24].Compared with permafrost in other places of the world(Table 1)[4],the geothermal gradients within and beneath permafrost in the Qinghai–Tibet Plateau are conducive for the formation and the preservation of gas hydrate.3.2.Permafrost thicknessPermafrost thickness,which is restricted by the thermal gradi-ent of thawed soil under the base of permafrost,is a very important thermodynamic condition related to the stability of natural gas hy-drate.The geothermal gradient within permafrost controls the var-iation of permafrost thickness,and the permafrost thickness increases exponentially with thermal gradient decreasing in the Qinghai–Tibet Plateau[24].Recent drilling in the Qinghai–Tibet Plateau revealed that the permafrost thickness is greater than128m in the Wa-Li-Xi-Li-Tang Basin,and up to139.4m in Qilian Mountains[24].However,de-duced from the ground temperature data of a100m deep borehole in the Fenghuo Mountains(Fig.2),the permafrost thickness there could be up to about220m.The continuous permafrost zone of the Qiangtang Basin has the potential to form much thicker permafrost layer.In this article,the result of38statistical samples of permafrost thickness shows that permafrost thickness is linear with the mean annual ground temperature of permafrost.The formulation of H=14.6–34.74T cp(T cp–the mean annual ground temperature at the depth of zero annual amplitude,H–permafrost thickness) can be used to simplify the estimate of the permafrost thickness. And then,based on the statistical relationships among the mean annual ground temperature,altitude,latitude and continentality [11],we can approximately indicate the spatial pattern of perma-frost thickness over the Qinghai–Tibet Plateau(Fig.3).Fig.3indi-cates that permafrost thickness ranges from100to more than 200m in Qiangtang basin,and from50to more than200in the areas of Alerkin–Qilian Mountain,and from0to50m in the east of the Qinghai–Tibet Plateau,indicating that permafrost thickness conditions is favorable for the potential occurrence of gas hydrate over the Qinghai–Tibet Plateau.4.Potential occurrence of gas hydrate in permafrost regionsThere has no data on pore-pressure from borehole in Qinghai–Tibet Plateau,so we can approximately estimate the average hydrostatic pore-pressure gradients of15kPa/m to20kPa/m with-in permafrost layer and10kPa/m within the soil beneath perma-frost layer[1].Fig.4show gas hydrate stability phase diagram to indicate the relationships between permafrost and gas hydrate occurrence.Fig.4show that the intersection zone of temperature and gas hydrate stability conditions is gas hydrate stability zone. Permafrost thickness and thermal gradient of soil beneath perma-frost layer control gas hydrate stability zone,and permafrost thick-ness larger and thermal gradient smaller,gas hydrate stability zone thicker(Fig.4).Gas component controls gas hydrate stability zone, and when gas component consist of98%methane,1.5%ethane and 0.5%propane,the thickness of gas hydrate stability zone will in-crease and relative control condition of temperature and perma-frost thickness of gas hydrate occurrence will produce great changes(Fig.4).As depicted in standard text by Sloan and Koh[15],for the structure I of methane hydrate at0°C,approximately2.5MPa of pressure is required to keep it stable.Thus for normally consolida-tion sedimentary strata with fresh pore water,a minimum of about 133m of permafrost is required to keep stable of the methane hy-drate.For a minimum of permafrost geothermal gradients of 1.1°C/100m,structure I of methane hydrate is possible to form in the permafrost areas where the mean annual ground tempera-ture is lower thanÀ1.5°C.The total areas of the potential occur-rence of methane hydrate(sI)is approximately estimated to be about27.5%of the whole area of permafrost regions in the Qing-hai–Tibet Plateau.For an average of permafrost geothermal gradients of2.9°C/100m by the data of recent years,structure I of methane hydrate can possibly form in the permafrost areas where the mean annual ground temperature is lower than about À3°C,and the areas of the potential occurrence ofmethane Fig.2.The temperature gradients within permafrost in the Qinghai–Xizang Plateau.W.Qingbai et al./Energy Conversion and Management51(2010)783–787785hydrate (sI)is approximately estimated to be about 14%of the total area of permafrost regions in the Qinghai–Tibet Plateau.However,for the sII hydrate at 0°C,approximately 1.5MPa of pressure is required to have stable hydrate,thus for normally con-sideration sediment strata with fresh pore water,only about 100m of permafrost is required to have any stable sII hydrate.For a min-imum of permafrost geothermal gradients of 1.1°C/100m,sII hy-drate is possible to form in the permafrost areas where the mean annual ground temperature is lower than À1.0°C,and the areas of the potential occurrence of sII hydrate is approximately esti-mated to be about 35%of the total area of permafrost regions in the Qinghai–Tibet Plateau.5.ConclusionsBefore 1990,the permafrost geothermal gradient ranges from 1.8to 6.6°C/100m with an average of 4.6°C/100m.In recent years,the permafrost geothermal gradient ranges from 1.1°C/100m to 8.0°C/100m with an average of 2.9°C/100m.The geo-thermal gradient of the soil beneath permafrost is about 2.8–8.5°C/100m with an average of 6.0°C/100m in the Qinghai–Tibet Plateau,and the geothermal gradient in seasonally frozen ground in the Qinghai–Tibet Plateau is about 1.5–6.5°C/100m with an average of 3.9°C/100m.Permafrost thickness ranging from 50to 200m is predominant over the Qinghai–Tibet Plateau.The maximum permafrost thick-Table 1The characteristics of permafrost regions and gas hydrate.LocationPermafrost thickness (m)G p (°C/m)G t (°C/m)GHBS (m)Messoyakha 71°N,86°E3200.61.8500–1500Alaska69–71°N,146–160°E 174–630 1.5–4.5 1.6–5.2320–700Mackenzie Delta69.5°N,134–135°E 510–740 1.82.7800–3000Qinghai–Tibet Plateau32–37°N,92–95°E>1301.1–8.02.5–8.5unknownG p is the geothermal gradients within permafrost,G t is the geothermal gradient beneath permafrost,and GHBS is the stability thickness of gashydrate.Fig.3.Spatial pattern of permafrost thickness over the Qinghai–TibetPlateau.Fig.4.Gas hydrate stability phase diagram.786W.Qingbai et al./Energy Conversion and Management 51(2010)783–787ness by borehole is about140m,and by permafrost temperature date is up to220m.Permafrost thickness conditions are favorable for gas hydrate occurrence.For a minimum of permafrost geothermal gradients of1.1°C/ 100m,the areas of the potential occurrence of methane hydrate (sI)is approximately estimated to be about27.5%of the total area of permafrost regions in the Qinghai–Tibet Plateau.For an average of permafrost geothermal gradients of2.9°C/100m,the areas of the potential occurrence of methane hydrate(sI)is approximately estimated about14%of the total area of permafrost regions in the Qinghai–Tibet Plateau.For the sII hydrate,the areas of the poten-tial occurrence of sII hydrate seem to be more than that of sI meth-ane hydrate.AcknowledgementThis research was supported in part by the Outstanding Youth Foundation Project,Natural Science Foundation of China(Grant No.40625004)to Qingbai Wu,and the CAS Knowledge Innovation Key Project(Grant No.KZCX2-YW-330).References[1]Chen DF,Wang MC,Xia B.Formation condition and distribution prediction ofgas hydrate in Qinghai–Tibet Plateau permafrost.Chinese J Geophys 2005;48(1):179–87.[2]Collett TS.Natural gas hydrates of the Prudhoe Bay and Kuparuk river area,North Slope,Alaska.AAPG Bull1993;77(5):793–815.[3]Collett TS,Ginburg GD.Gas hydrates in the 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