(整理)多年冻土的名词解释.

多年冻土（permafrost），又称永久冻土，指的是持续三年或三年以上的冻结不融的土层。其表层冬冻夏融，称季节融化层。多年冻土层顶面距地表的深度，称冻土上限，是多年冻土地区道路设计的重要数据。多年冻土分为两层：上部是夏融冬冻的活动层；下部是终年不融的多年冻结层。多年冻土是寒冷气候（年均气温<—2℃）区的产物。

多年冻土分布面积约占地球陆地面积的25%，包括苏联和加拿大近一半的领土，中国22%的领土，美国阿拉斯加85%的土地；在南极和格陵兰的无冰盖地段和被冰盖边缘覆盖的地下；南美和中亚的高山地区也有分布。除澳大利亚大陆外，地球上所有的大陆均有多年冻土分布，甚至地处赤道附近的非洲乞力马扎罗峰顶也发现有多年冻土。

围绕极地的多年冻土为高纬度多年冻土。其分布有明显的纬度地带性，在北半球自北而南多年冻土分布的连

续性逐渐减小。北部为连续多年冻土带，通常以-5℃年平均地温等值线作为分布的南界。往南形成断续或广布多年冻土带，其南界大致与-4℃年平均气温等值线相符。再往南为高纬度多年冻土区的南部边缘地区，形成岛状或散布多年冻土带，其南部界线即为多年冻土南界。

多年冻土南界以南、一定海拔高度上出现的多年冻土称为高海拔多年冻土。分布有明显的垂直带性，其厚度一般自多年冻土出现的最低界线(即多年冻土下界)往上，随高度的递增而增加。

多年冻土南界以南还分布有岛状多年冻土。它们是更新世寒冷期形成的多年冻土退化残存的结果。如在西西伯利亚,多年冻土南界为北纬66°,而在63°N地下200米深处发现岛状多年冻土。岛状多年冻土有时出现在多年冻土区南缘的地下深处，与现代多年冻土一起构成双层多年冻土。

如在西西伯利亚南部第一层多年冻土厚30～80米，其下有厚度为20～150米的融化层,该融化层下埋藏着残余多年冻土。

冰川下是否存在多年冻土取决于冰川冰温度和厚度，一般讲暖冰川底部温度接近0℃，其下无多年冻土;冷冰川底部温度低于0℃，其下往往有多年冻土。

在极地大陆架地区海底，有从过去寒冷期残留下来的海底多年冷土。其温度接近0℃,其中很大部分因被海水所饱和，所以具有负温却不含冰，属多年寒土；另一部分则为多年冻土，但含冰量通常不大。

除地球上存在多年冻土外，一些学者推测月球岩石圈深处可能具有一定数量的地下冰。一些学者利用遥感技术发现火星表面上存在类似于热喀斯特、多边形裂缝、石冰川等的冰缘地貌，推测火星上多年冻土的平均厚度在赤道为1500米，在两极为5000米。

中国的多年冻土面积约215万平方公里,占世界第三位，主要分布在青藏高原，东北大、小兴安岭和天山、阿尔泰山。中国东北的多年冻土区位于欧亚大陆高纬度多年冻土区的南缘，其南端可达46.6°N。在北美,多年冻土分布的最南端为51°N。青藏高原的多年冻土区属于高海拔多年冻土，是世界上中低纬度地带海拔最高、面积最大的多年冻土区。

多年冻土

多年冻土随纬度和垂直高度而变化。在北半球，其深度自北向南增大，厚度自北向南减薄以至消失。如西伯利亚北部多年冻土的厚度为200米左右，最厚可达620米，活动层小于0.5米。向南到中国黑龙江省，多年冻土南界厚

度仅1～2米，活动层厚达1.5～3.0米。多年冻土的厚度由高海拔向低海拔变薄，活动层也相应增厚。如中国祁连山北坡4000米处多年冻土厚100米，3500米处仅22米！在青藏高原北部的昆仑山区，多年冻土厚180～200米，向南厚度变薄。无论在南北方向或者垂直方向上，多年冻土都存在3个区：连续多年冻土区；连续多年冻土内出现岛状融区；岛状多年冻土区。这些区域的出现都与温度条件有关。年均气温低于—5℃，出现连续多年冻土区；岛状融区的多年冻土区，年均气温一般为—1～—5℃。

按冻土的成因分为：

①后生冻土层。是土层堆积后形成的，特点是含冰量少，多为整体结构或层状结构，具裂隙冰；

②共生冻土层是与堆积土层同时

形成的。特点是含冰量多，多为层状或网状结构。

确定融冻层（活动层）的深度（即冻土上限）对工程建设极为重要。最基本的方法是在融化最盛季节，通过坑探直接观测，或通过电探确定冻土上限。在衔接的多年冻土区，可根据地下冰的特征和位置推断冻土上限深度。同一地区、不同地貌部位和不同物质组成的多年冻土的上限也是不同的。易冻结的粘性土的冻土上限高；不易冻结的沙砾土的冻土上限低；河谷带的冻土上限低，山坡或垭口地带的冻土上限高。表明了岩性、水文、气候、植被等对多年冻土活动层的影响。

编辑本段厚度和温度

多年冻土通常埋藏在地表下不深处，位于季节融化层（或活动层）下。活动层的厚度通常为20～30cm至2～3m。一般活动层的底板与多年冻土的上限相连，这种多年冻土称为衔接多年冻土。有时活动层在冬季的冻结深度达不到多年冻土上限，在季节冻结层和多年

冻土上限之间隔着一层融土，便形成不衔接多年冻土。

多年冻土上下限之间的距离即为多年冻土厚度。

当充填在土粒孔隙和岩石裂隙中的水为淡水时,冻结以后形成的多年冻土下限与0℃地温等温线一致。当充填在土粒孔隙和岩石裂隙中的水为咸水或盐水时，或当岩石无裂隙时，或不含水的土冻结时,多年冻土下限则与0℃地温等温线不一致。在含有地下冰的多年冻土层下还存在着干寒土层和湿寒土层时，冻土层、干寒土层和湿寒土层组成多年冷土层。迄今为止，实测到的多年冻土最大厚度为1300米，见于苏联外贝加尔的乌达康山区56°N处;实测到的多年冷土层的最大厚度为1450米，见于雅库梯西北、马尔赫河源头的北极圈纬度上。推测天山和帕米尔高山区的多年冷土层厚度可达2500～3000米。

多年冻土上层的地温在一年内随

季节而变化。这种变化随深度增加而衰减，至某一深度上，多年冻土的温度在一年内相对稳定不变（一年内不超过

±0.1℃）,这一深度为地温年变化深度或零较差深度。地温年变化深度一般为10～15米。该深度上的年平均地温即为多年冻土的年平均地温，通常为0～-15℃。推测天山和帕米尔高山区道多年冻土年平均地温低达-25℃,南极的

山地则为-40℃。

在年变化深度以下，多年冻土的温度随深度增加而升高,在多年冻土或多年冷土层的下限处达到0℃。因此在冻土层中存在着地热梯度，其值在不同的地区很不一样，可由每20米变化1度至每100米变化1度。

多年冻土厚度和温度的变化也受

纬度地带性和垂直地带性的控制。当其他条件相同时，在中国东北纬度每增加1度，多年冻土年平均地温平均降低0.5℃；在祁连山区海拔每升高100米，