高考地理冻土与热棒专题
高考地理冻土与热棒专题
青藏铁路：三大措施保持路基冻土青藏铁路要穿越“千年冻土”区，必须攻克的难题之一是：只有设法保持该区域的冻土不受夏季高温影响，确保路基坚固、稳定．大家都知道：严寒的冬季，冻土是坚硬的，而外界气温升高时冻土会熔化，使路基硬度减弱，甚至变软，火车的重压会使路基与铁轨严重变形．因此，如何确保冻土的状态在夏季与冬季一样，就成了必须解决的难题．我国科技工作者创造性地解决了这一难题，并且，其中的三个关键措施都只运用了简单的物理知识．一是“热棒”：被称为不用电的“冰箱”．在冻土区，路基两旁插有一排碗口粗细、看上去像护栏的金属棒，这就是“热棒”．它们的间隔为2m，高出路面2m，插入路基下5m．棒体是封闭中空的，里面灌有液态的氨，外表顶端有散热片．我们知道，酒精比水更容易变成气体，而液态氨变成气体比酒精还要容易．正是液态氨在“热棒”中默默无闻地工作，使它成了在夏季保持路基冻土的“冰箱”．二是“抛石路基”，被称为天然的“空调”．在冻土区修筑路基时，其土层路基的中间，抛填了一定厚度的碎石块，碎石之间的空隙不填实，并且与外界空气相通．这样的结构具有“空调”的功能，使得冻土层的温度基本不随外界气温变化，能有效地保持冻土的稳定性．三是“遮阳板路基”，又称旱桥：被称为隔热“外衣”．遮阳板路基，是在路基的边坡上架设一层遮挡太阳的板材，能有效地减弱太阳热对路基温度的影响．热棒工作原理在可可西里地区，在铁路和公路两旁可以看到很多竖立的“铁棒”，有关技术人员说，这其实是一种高效热导装置，叫做“热棒”。
车站工作人员告诉记者，热棒是青藏铁路在运营过程中处理冻土病害、保护冻土的有效措施。
据了解，热棒是一种由碳素无缝钢管制成的高效热导装置，5米埋入地下，地面露出2米。
具有独特的单向传热性能：热量只能从地面下端向地面上端传输，反向不能传热。
在冬季，热管内工作介质由液态变为气态，带走管内热量；在暖季，热棒则停止工作。
独特的冷却地温的作用使热棒堪称“魔棒”。
高三地理冻土问题
青藏铁路要穿越“千年冻土”区，必须攻克的难题之一是：只有设法保持该区域的冻土不受夏季高温影响，确保路基坚固、稳定．大家都知道：严寒的冬季，冻土是坚硬的，而外界气温升高时冻土会熔化，使路基硬度减弱，甚至变软，火车的重压会使路基及铁轨严重变形．因此，如何确保冻土的状态在夏季与冬季一样，就成了必须解决的难题．我国科技工作者创造性地解决了这一难题，并且，其中的三个关键措施都只运用了简单的物理知识．一是“热棒”：被称为不用电的“冰箱”．在冻土区，路基两旁插有一排碗口粗细、看上去像护栏的金属棒，这就是“热棒”．它们的间隔为2m，高出路面2m，插入路基下5m．棒体是封闭中空的，里面灌有液态的氨，外表顶端有散热片．我们知道，酒精比水更容易变成气体，而液态氨变成气体比酒精还要容易．正是液态氨在“热棒”中默默无闻地工作，使它成了在夏季保持路基冻土的“冰箱”．二是“抛石路基”，被称为天然的“空调”．在冻土区修筑路基时，其土层路基的中间，抛填了一定厚度的碎石块，碎石之间的空隙不填实，并且与外界空气相通．这样的结构具有“空调”的功能，使得冻土层的温度基本不随外界气温变化，能有效地保持冻土的稳定性．三是“遮阳板路基”，又称旱桥：被称为隔热“外衣”．遮阳板路基，是在路基的边坡上架设一层遮挡太阳的板材，能有效地减弱太阳热对路基温度的影响．热棒工作原理在可可西里地区，在铁路和公路两旁可以看到很多竖立的“铁棒”，有关技术人员说，这其实是一种高效热导装置，叫做“热棒”。
车站工作人员告诉记者，热棒是青藏铁路在运营过程中处理冻土病害、保护冻土的有效措施。
据了解，热棒是一种由碳素无缝钢管制成的高效热导装置，5米埋入地下，地面露出2米。
具有独特的单向传热性能：热量只能从地面下端向地面上端传输，反向不能传热。
在冬季，热管内工作介质由液态变为气态，带走管内热量；在暖季，热棒则停止工作。
独特的冷却地温的作用使热棒堪称“魔棒”。
热棒的结构大致为一个密闭空心长棒,内装有一些液氨,液氨沸点较低,在冬季土中热量使该液体蒸发,到顶部，通过散热片将热量传导给空气，冷却后又液化回到下部，保持冻土冷冻状态不松软。
高考地理冻土知识点
高考地理冻土知识点地理是高考科目中的一项重要内容，而冻土又是地理学中的重要研究对象之一。
掌握冻土的相关知识点对于应对高考地理题目至关重要。
本文将详细介绍高考地理冻土知识点，以帮助考生更好地备考。
一、冻土的定义和分类冻土，指在长期低温条件下，地下或地表一定深度范围内土壤的含水部分由于温度低于冰点而凝固的现象。
根据冻土出现的季节性特征以及冻土形成的原因、影响等因素，冻土可以分为以下几类：1. 季节性冻土：又称季节性冰冻土，是指在每年的寒冷季节，土壤温度低于冰点，形成冻土。
每年冻融循环。
主要分布在寒冷季风区和亚寒带大陆性气候区。
2. 多年冻土：又称永久性冻土，是指在以寒冷季节为主的气候条件下，土壤温度长期低于冰点，形成长期存在的冻土。
多年冻土主要分布在高寒地区，如北极地区、高山地区等。
3. 浸润冻土：又称液态冻土，是指土壤中存在液态水，在冻土界面之下重新冷冻并形成冻土。
浸润冻土主要分布在湿润气候带。
二、冻土形成的因素冻土的形成受到多个因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 气候因素：低温是冻土形成的前提条件，气温低于0℃是冻土形成的基本要素。
2. 地形因素：坡度、高程等地形因素影响了冻土的形成和分布。
如高山地区、山地沟谷等地形多冻土分布。
3. 土壤因素：土壤的质地、含水量、渗透性等土壤因素影响了冻土的形成。
富含黏土和有机质的土壤更容易形成冻土。
4. 植被因素：植被覆盖对于冻土的形成有一定的影响。
植被可以起到保温的作用，减缓冻土的形成。
三、冻土的影响和利用冻土的存在对于土地利用、生态环境以及经济发展等方面都有一定的影响。
1. 土地利用：由于冻土对土壤渗透性和稳定性有一定的影响，冻土地区往往不适宜开展农业活动。
2. 生态环境：冻土地区的植被生长周期短，生态系统相对脆弱。
同时，冻土融化导致水分增多，容易形成湿地，增加了生态环境的多样性。
3. 经济发展：冻土资源具有较高的开发价值。
在工程建设方面，冻土是天然冷库，可用于储存冷藏物品。
2023届高考地理一轮复习课件微专题 冻土
在活动层较浅的地区（例如环 北极的大部分地区）， 多年冻土退化导致的地下冰融 化，会向地表补充大量水分， 促进植物的生长；
在活动层较大的地区（例如我 国青藏高原的大部分地区）， 多年冻土退化会导致更多的土 壤水分下渗，地下冰融化对土 壤水分补充的水分也难以被植 物吸收，所以会导致植被退化。
由于冻土的季节性的一冻一融（温度低于0℃冻，高于0℃融） 现象，会对地表和地下的人类设施造成破坏，常考到是冻土 对建筑和交通的影响。下图是由于冻融现象使得路基遭到破 坏，路面坑洼不平。
4．阅读图文资料,完成下列要求。
其中抛石路基即用碎块石填筑路基，利用其通风透气性，隔阻热空气下移，同时吸入冷量，起到保护冻土 的作用。左图是青藏铁路分布图，右上图是抛石路基结构示意图，右下图为片石护坡景观图。
微专题 冻土
典例分析
例1：（2019年全国3卷）近年来，位于高纬的西伯利亚地区气候发生了明 显变化，土地覆被也随之变化，平地上的耕地明显减少，洼地上的草地大 量转化为湿地，越年积雪（积雪期超过一年）面积减少。据此完成下面化首要原因是
A. 气温升高
B. 气温降低
（1）运用大气受热过程原理，分析青藏高原地区气温低于地温的原因。
青藏高原海拔高，空气稀薄，晴天较多；
白天被削弱的太阳辐射较少，到达地面 的较多，地面吸收后增温；
但空气稀薄云量较少，大气对地面的长 波辐射吸收较少加之高原地区多大风天 气，大部分热量散失掉，气温较低。
4．阅读图文资料,完成下列要求。
青藏高原气候高寒，气温一般低于地温，是我国主要的冻土分布区，冻土土层可分为活动层和多年冻土层 两部分。其中，活动层靠近地表，随着外界气温变化或冻或融；多年冻土则常年处于冰冻状态。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。活动层反复冻融及冬季不完全冻结，使冻土的体积发生膨胀和收缩，会危及铁路路基， 为此青藏铁路的建设者们创造性地提出了低架旱桥、热棒技术、抛石路基等措施。其中抛石路基即用碎块 石填筑路基，利用其通风透气性，隔阻热空气下移，同时吸入冷量，起到保护冻土的作用。左图是青藏铁 路分布图，右上图是抛石路基结构示意图，右下图为片石护坡景观图。
地理高考等级复习经典知识点微专题训练98 冻融作用 含详解
2023地理微专题训练98 冻融作用一、单选题下图为我国四个地区荒漠化土地的分布图(阴影为荒漠化土地)。
读图回答以下问题。
1．有关图中荒漠化的形成因素，正确的一组是A．甲—冻融作用乙—盐碱化丙—风蚀作用丁—水蚀作用B．甲—过度放牧乙—盐碱化丙—风蚀作用丁—冻融作用C．甲—冻融作用乙—水蚀作用丙—盐碱化丁—过度樵采D．甲—风蚀作用乙—盐碱化丙—过度垦殖丁—水蚀作用1．A 青藏高原海拔较高，温度低，温差大，冻融作用显著；华北平原土地盐碱化严重，易形成荒漠化现象；河西走廊降水少、风力作用强；云贵高原喀斯特地貌广布，水蚀作用强，易形成石质荒漠化。
近年来，黄土滑坡灾害发生频率呈现增加的趋势，据西北黄土高原区地质灾害详细调查表明，降水和人类工程活动是最主要的诱发因素。
下图为陕北地区1990年以来地方政府记录的黄土滑坡、崩塌按月统计结果图据此回答下列问题。
2．导致3-4月份陕北地区崩塌数目上升的主要因素是A．河流作用 B．灌溉作用 C．降水作用 D．冻融作用2．D 3-4月气温回升，土壤解冻，土层松动，更易发生崩塌，选D。
在横断山区贡嘎山的高山雪线之下，稠密连片的草甸、灌丛之上，有一片接近荒芜的地带，这里充斥着岩块与碎石，这些大小不一的石头沿着陡峭山坡缓慢滑动，因此人们称这种环境为“流石滩”。
流石滩地带有一类典型植被——三指雪兔子，看上去，像是一团白色的茸毛球。
下图为高山流石滩的典型植被三指雪兔子，读图回答下列问题。
3．下列与贡嘎山流石滩的形成，关系密切的是()A．高山冰雪融水带来的物质堆积B．海拔高，风力大，风力侵蚀作用强C．昼夜温差大，风化作用和冻融作用强D．冰川搬运堆积3．C 由材料“这里充斥着岩块与碎石，这些大小不一的石头沿着陡峭山坡缓慢滑动”可知石头向下滑动是重力作用形成的，与冰川搬运无关；岩块和碎石形成与物理风化关系密切，该地海拔高、大气稀薄、昼夜温差大，风化及冻融作用强，形成流石滩，C正确。
珠穆朗玛峰北侧绒布河谷几乎昼夜盛行下山风，这种因冰川分布形成的下山风又称为冰川风。
浙江地理选考微专题：冻土与冻融作用
倾倒原因：多年冻土退化严重，冻土大量融化导致山坡地表产生不均匀下 沉，使兴安落叶松倾倒。
（2）指出右图所示区域冻土深度最大的季节，并分析其对种植业的影响。
（2）春季。影响：冻土融化为农作物生长提供水分；温度低，利 于黑土发育；温度低作物病虫害少，利于发展绿色农业；冻土使 早春耕层土壤过湿，温度较低，影响作物种子发芽。
3、释放出封存在其内的各种污染物、微生物。
（2015年广东卷）4．调查研究发现，内蒙古东部某农牧交错区（43°32′N— 44°32′N）居民点的密度，阴坡大于阳坡。其合理的解释是阴坡冬半年
A. 冻融作用影响小，房屋地基较稳定 B. 正好地处背风坡，利于抵御强寒潮A
C. 积雪较厚，便于牲畜和冬小麦越冬 D. 采光更为充分，利于居民照明取暖
(3)分析大兴安岭地区冻土退化对当地自然环境的影响。
参考答案： (1)自南向北、自东向西冻土分布的深度逐渐增大；大兴安岭北段西侧冻土深度最大。 (2)春季降水少且气温回升快，使冻土表层融化，而深层冻土又减少了水分下渗，为 落叶松的生长提供了充足的水分；夏季，繁茂的落叶松及林下的植物，能够有效地 降低到达林地的太阳辐射，降低林内土壤温度，减缓冻土融化；落叶松及其落叶截 留降水、增加下渗，减少蒸发，为冻土发育提供水分。 (3)冻土退化使冷湿的自然环境（生态环境）发生改变，旱涝灾害发生频率增多；引 发植被分布变化；植被类型更替，生物多样性改变；本来以固体形式存在的地下水 流失，涵养水源能力下降。
（1）推断流石滩的形成过程。
(1)高寒地段强烈的紫外线和极大的昼夜温差， 产生的寒冻劈碎、热胀冷缩的风化作用，导致 了大块的岩石不断崩裂，形成了大大小小的石 块,此处写到冰劈、冻融风化作用也可以)；这 些岩块与碎石在重力和下部潜流的作用下，沿 着山坡缓慢滑动，形成流石滩
高考地理微视角：冻土(附：典型例题)
高考地理微视角：冻土（附：典型例题）1.什么是冻土温度降到零度或零度以下，土壤里的水分就会凝结成冰将土壤冻结，这样就产生了冻土。
但是为什么我们看到的冻土仅仅是一层，而不是全部冻结呢？原来我们脚下的大地有一个很特别的性质，那就是在它表面温度是随深度的增加而降低的，但是到了一定深度它的温度就不再降低，而是常年保持一个基本恒定的温度，科学家将这个层称为恒温层，在往下因为越来越接近地心，温度反而逐渐升高。
这样我们就知道冻土就是一种低于零摄氏度并且含有冰的特殊土体。
所以说，冻土不同于黄土、黑土、红土，它是一种被冻结的土，可以是被冻结的黑土，也可以是被冻结的黄土，当然被冻结的红土少一些，因为红土大多发育在南方，而南方温度低于零度的时候不多。
2.冻土分类按照时间，将冻土分为多年冻土，季节冻土和短时冻土三种形式多年冻土：冻土的冻结状态己经保持在三年以上。
根据冻土所处地理位置，可以分为与纬度相关的高纬度冻土，以及由海拔高度决定的高海拔冻土。
季节冻土：指夏天为融土，冬天为冻土的土层。
一般分为两种，一种是季节冻结层，但这一层土的下挖土不是多年冻土；而另一种是直接与多年冻土相连，短时冻土：冬季冻结持续时间不足１个月的土层。
3、冻胀丘冻土地貌冬季季节融化层，由上而下和由下而上冻结，过水断面缩小，冻结层上水处于承压状态，同时冻结过程中水分发生迁移产生聚冰层。
随冻结面向下发展，当冻结层上水的压力大于上覆土层强度时，地表就发生隆起，便形成冻胀丘（也称冰皋）。
冻胀丘是我国冻年冻土区经常可以看到的一种冻土地貌。
冻胀丘底部的直径由几米到几十米，高1到2米，有的可大3～5米。
冻胀丘表面经常存在纵横交错的裂隙。
我国已知最大的冻胀丘在青藏公路62道班，它底部直径40～50米，高达20米。
3.冻胀与热融温度变低土中的水份结晶变成冰块使土体变大形成冻胀。
温度升高土中的冰块融化使土体不稳定而形成热融。
此时，道路承载能力显著下降，在交通荷载的反复作用下，会发生路基融陷、路基融沉等病害，严重影响行车的安全与舒适，使冻土地区道路的性能严重降低。
高考地理专题设计——冻土 - 副本
高考地理专题设计——冻土学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题冻土分季节冻土和多年冻土，多年冻土又分连续多年冻土、河谷多年冻土和岛状多年冻土，读我国某地区冻土分布图，完成下列各题。
1．下列关于图示地区冻土分布的叙述，正确的是A．连续多年冻土南界以北冻土连续分布B．岛状多年冻土南界以南为季节冻土区C．多年冻土南界与等温线走向完全一致D．年均温0℃以下地区皆为多年冻土区2．下列关于冻土对甲处自然环境影响的叙述，正确的是A．岩石化学风化强，风化壳厚 B．地面发射率增大，干旱严重C．地表水不易下渗，沼泽广布 D．植物根系生长慢，土壤贫瘠冻土指的是零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。
一般分为短时冻土、季节冻土和多年冻土。
地表覆盖的植被和积雪对冻土的影响非常显著，下面分别是长白山某地冻土冻结初期(图甲)、冻结中期(图乙)和解冻初期(图丙)有无植被覆盖样地的地温深度曲线示意图。
读图完成下列各题。
3．植被覆盖使该地( )A．冻土冻融期间的温差减小B．土壤表层的温度降低C．冻结中期降温最明显D．冻土冻结的深度变浅4．下列关于该地冻土与积雪的关系，说法正确的是( )A．积雪越厚越有利于土壤冻结B．积雪越薄越有利于冻土融化C．冻土的厚度与积雪多少无关D．冻土分布面积与积雪量无关5．该地冻土使当地植物因干旱而受伤害的季节是( )A．早春B．盛夏C．晚秋D．初冬冻土是指温度在0℃以下，并含有冰的各种土体和岩石。
冻土分为季节性冻土和多年冻土两类。
季节性冻土指冬季冻结，夏季全部融化的土层；多年冻土指冻结持续三年或三年以上的冻土。
图3是北半球南北方向多年冻土剖面图，读图回答7—9题。
6．与图中不连续多年冻土带最接近的纬度范围是A．40°N——50°N B．50°N——60°N C．60°N——70°N D．70°N——80°N7．亚欧大陆自西向东冻土带的分布南界具有纬度高—低—高的变化规律，其主导因素是A．海洋性气候强弱 B．东中西地形差异 C．土体颗粒的组成 D．植被种类与多少8．影响青藏高原地区冻土厚度的因素是A．海拔高度和纬度 B．纬度位置 C．降水形式及多少 D．海拔高度冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。
高考地理一轮复习资料：冻土、冻融风化、冻土地貌专题
高考地理：冻土、冻融风化、冻土地貌专题一、冻土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、季节冻土以及多年冻土（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）。
如果土层每年散热比吸热多，冻结深度大于融化深度，多年冻土逐渐变厚，称为发展的多年冻土，处于相对稳定状态。
如果土层每年吸热比散热多，地温逐年升高，多年冻土层逐渐融化变薄以至消失，处于不稳定状态，称为退化的多年冻土。
永冻层的深度自上部冬冻夏融，称之“活动层”。
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。
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。
二、冻融风化作用①在冻土地区的岩层或土层中，存在着大小不等的裂隙和孔隙，它们常被水分充填；②随着冬季和夜晚气温的下降，水分逐渐冻结、膨胀，对围岩起着很大的破坏，使裂隙不断扩大；③夏季或白昼因温度上升，冰体融化，地表水可再度乘隙注入。
这种温度周期性变化而引起的冻结与融化过程交替出现，造成地面土（岩）层破碎松解，这种作用称为冻融风化。
冻融风化不仅造成地面物质的松动崩解，形成了冻土地区大量的碎屑物质，而且在沉积物或岩体中还能产生冰楔、土楔等冰缘现象。
由于地表水周期性地注入到裂隙中再冻结，使裂隙不断扩大并为冰体填充，形成了上宽下窄的楔形脉冰，称为冰楔。
当冰楔内的脉冰融化后，裂隙周围的沙土充填于楔内，形成沙楔。
沙楔也可能是地面冻裂以后，没有形成脉冰，砂土就直接填充在裂隙中。
三、冻土地貌又称冰缘地貌。
由多年冻土层中的冻融作用而形成的各种形态的总称。
如石海、构造土、冰丘、冰椎、融冻泥流阶地等。
石海：寒冻风化作用产生的大量大小不等的棱角状岩块及岩屑，在地形平缓条件下，大多在原地残留下来，形成碎石覆盖地面，这就是石海。
石海是我国青藏高原、高原西部高山及大兴安岭北部冻土区均有分布。
发育石海不仅要岩石坚脆、节理发育，如花岗岩、石英岩、玄武岩、石灰岩、硬砂岩、板岩等，而且还要有一定的水热条件，既要有一定的水分，同时温度为0℃上下持续波动的时间要长。
高考地理专题设计——冻土 - 副本
高考地理专题设计——冻土学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题冻土分季节冻土和多年冻土，多年冻土又分连续多年冻土、河谷多年冻土和岛状多年冻土，读我国某地区冻土分布图，完成下列各题。
1．下列关于图示地区冻土分布的叙述，正确的是A．连续多年冻土南界以北冻土连续分布B．岛状多年冻土南界以南为季节冻土区C．多年冻土南界与等温线走向完全一致D．年均温0℃以下地区皆为多年冻土区2．下列关于冻土对甲处自然环境影响的叙述，正确的是A．岩石化学风化强，风化壳厚 B．地面发射率增大，干旱严重C．地表水不易下渗，沼泽广布 D．植物根系生长慢，土壤贫瘠冻土指的是零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。
一般分为短时冻土、季节冻土和多年冻土。
地表覆盖的植被和积雪对冻土的影响非常显著，下面分别是长白山某地冻土冻结初期(图甲)、冻结中期(图乙)和解冻初期(图丙)有无植被覆盖样地的地温深度曲线示意图。
读图完成下列各题。
3．植被覆盖使该地( )A．冻土冻融期间的温差减小B．土壤表层的温度降低C．冻结中期降温最明显D．冻土冻结的深度变浅4．下列关于该地冻土与积雪的关系，说法正确的是( )A．积雪越厚越有利于土壤冻结B．积雪越薄越有利于冻土融化C．冻土的厚度与积雪多少无关D．冻土分布面积与积雪量无关5．该地冻土使当地植物因干旱而受伤害的季节是( )A．早春B．盛夏C．晚秋D．初冬冻土是指温度在0℃以下，并含有冰的各种土体和岩石。
冻土分为季节性冻土和多年冻土两类。
季节性冻土指冬季冻结，夏季全部融化的土层；多年冻土指冻结持续三年或三年以上的冻土。
图3是北半球南北方向多年冻土剖面图，读图回答7—9题。
6．与图中不连续多年冻土带最接近的纬度范围是A．40°N——50°N B．50°N——60°N C．60°N——70°N D．70°N——80°N7．亚欧大陆自西向东冻土带的分布南界具有纬度高—低—高的变化规律，其主导因素是A．海洋性气候强弱 B．东中西地形差异 C．土体颗粒的组成 D．植被种类与多少8．影响青藏高原地区冻土厚度的因素是A．海拔高度和纬度 B．纬度位置 C．降水形式及多少 D．海拔高度冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。
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青藏铁路：三大措施保持路基冻土青藏铁路要穿越“千年冻土”区，必须攻克的难题之一是：只有设法保持该区域的冻土不受夏季高温影响，确保路基坚固、稳定．大家都知道：严寒的冬季，冻土是坚硬的，而外界气温升高时冻土会熔化，使路基硬度减弱，甚至变软，火车的重压会使路基及铁轨严重变形．因此，如何确保冻土的状态在夏季与冬季一样，就成了必须解决的难题．我国科技工作者创造性地解决了这一难题，并且，其中的三个关键措施都只运用了简单的物理知识．一是“热棒”：被称为不用电的“冰箱”．在冻土区，路基两旁插有一排碗口粗细、看上去像护栏的金属棒，这就是“热棒”．它们的间隔为2m，高出路面2m，插入路基下5m．棒体是封闭中空的，里面灌有液态的氨，外表顶端有散热片．我们知道，酒精比水更容易变成气体，而液态氨变成气体比酒精还要容易．正是液态氨在“热棒”中默默无闻地工作，使它成了在夏季保持路基冻土的“冰箱”．二是“抛石路基”，被称为天然的“空调”．在冻土区修筑路基时，其土层路基的中间，抛填了一定厚度的碎石块，碎石之间的空隙不填实，并且与外界空气相通．这样的结构具有“空调”的功能，使得冻土层的温度基本不随外界气温变化，能有效地保持冻土的稳定性．三是“遮阳板路基”，又称旱桥：被称为隔热“外衣”．遮阳板路基，是在路基的边坡上架设一层遮挡太阳的板材，能有效地减弱太阳热对路基温度的影响．热棒工作原理在可可西里地区，在铁路和公路两旁可以看到很多竖立的“铁棒”，有关技术人员说，这其实是一种高效热导装置，叫做“热棒”。
车站工作人员告诉记者，热棒是青藏铁路在运营过程中处理冻土病害、保护冻土的有效措施。
据了解，热棒是一种由碳素无缝钢管制成的高效热导装置，5米埋入地下，地面露出2米。
具有独特的单向传热性能：热量只能从地面下端向地面上端传输，反向不能传热。
在冬季，热管内工作介质由液态变为气态，带走管内热量；在暖季，热棒则停止工作。
独特的冷却地温的作用使热棒堪称“魔棒”。
热棒的结构大致为一个密闭空心长棒,内装有一些液氨,液氨沸点较低,在冬季土中热量使该液体蒸发,到顶部，通过散热片将热量传导给空气，冷却后又液化回到下部，保持冻土冷冻状态不松软。
在夏季，液体全部变成气体，气体对流很小，热量向底部传导很慢。
中圣研制开发了中国人自己的冻土治理技术——低温热棒，成功解决了40多年来一直困扰中国科学家和青藏铁路建设者的重大技术难题——青藏铁路路基多年冻土层夏季融沉、冬季冻胀的不稳定问题。
该产品获得了中国科学院和青藏铁路专家组的充分肯定，被指定为青藏铁路冻害处理的唯一技术储备。
我公司是全国交通工程设施标准化技术委员会热棒工作组承担单位，组织起草热棒国家标准。
公司制定的热棒标准获得“中国标准创新贡献奖”。
热棒上部（放热段）装有散热片，热棒的下部（吸热段）直接埋入多年冻土中。
针对青藏铁路多年冻土区的冻土层，在相当长的时间段，环境温度低于热棒吸热段周围冻土层温度，热棒中的液体物质吸收冻土中的热量，蒸发成汽体；蒸汽沿热棒中心通道向上流动至热棒上部，遇到较冷的管壁后，放出汽化潜热，冷凝成液体，在重力作用下，沿管壁流回吸热段再蒸发。
如此循环往复，把自然界大气中的冷量源源不断地传输到地基冻土中。
由于热棒单向传热的特点，夏天大气中的热量就不会通过热棒传到冻土中。
通过热棒的单向导冷作用，冬天在地下冻土层中储存大量冷量，在青藏高原凉爽而又短暂的夏季，使冻土不致融化，形成“永冻层”，提高了冻土的强度；可有效防止以冻土为路基的铁路、公路在运行时的融沉。
该技术可广泛应用于冻土地带的铁路、公路、桥梁、涵洞、隧道、固变电铁塔等工程建设。
若该地冻结期短，融化期长，热棒形成的冻结核，尚未在一个冬季来临之前就全部融化，那么就失去了热棒的应用价值，因此热棒的工程应用是有一定限制的。
1.阅读图文材料，完成下列要求。
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度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为–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8a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8b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。
（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。
（2）图8a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8b）的原因。
（8分）（1）青藏高原纬度低，海拔高，太阳辐射强；（3分）（东北高纬度地区年平均气温低于-1～1°C，可以形成多年冻土），青藏高原年温差小，当年平均气温同为-1～1°C时，冬季气温高，冰冻厚度薄，夏季全部融化，不易形成多年冻土。
（5分）（2）甲地年平均气温更接近0°C，受气温变化的影响，活动层更频繁的冻融，（冻结时体积膨胀，融化时体积收缩，）危害路基。
（4分）甲地年平均气温高于五道梁，夏季活动层厚度较大，冬季有时不能完全冻结，影响路基的稳定性。
（4分）（3）冬季。
（2分）依据：冬季气温低于地温，热棒蒸发段吸收冻土的热量，（将液态物质汽化上升，与较冷的地上部分管壁接触，凝结，释放出潜热）将冻土层中的热量传送至地上（大气）。
（3分）热棒倾斜的原因：使棒体能深入铁轨正下方，保护铁轨下的路基（多年冻土）。
（3分）2.下图所示地区冻土广布，冻土主要有多年冻土和季节性冻土, 季节性冻土日数是指土层中的水被冻结的天数。
读图回答下列各题。
（1）.假设图中的天气系统以120千米/日的速度向东移动,符合甲地在未来30小时内天气变化特点的是（）A.气压升高，气温下降B.气压降低，风力减弱C.风力增强，气温上升D. 风力增强，天气转阴（2）影响图中季节性冻土等日数线走向的主要因素是（）A.纬度因素、地形因素B.海陆因素、纬度因素C.海陆因素、洋流因素D.洋流因素、地形因素（3）冻土对自然环境的形成和发展具有独特的影响,下列叙述正确的是（）A．图示地区树木多扎根较深且高大挺拔B. 图示地区气候主要具有冷干特点C. 图示地区河流迂回曲折,易形成不对称河谷D. 图示地区地表水易下渗,土壤中的矿物质元素淋失严重解析：1.读图可以看到，甲位于高压脊附近，45°纬线上经度1°的距离约是77千米，天气系统以每日120千米/日的速度向东移动，30小时内移动约2°，此时高压脊已经过去，甲处位于高压系统西部边缘，等压线密集，所以风力强，气压下降，但气温上升。
所以C对。
A、B、D错。
2.读图，根据经纬度判断，图示区域是我国东北地区，季节性冻土等日数线的走向，西部呈东北-西南走向，主要是受大兴安岭的影响，是地形因素；东部呈东西走向，主要是受纬度因素影响，所以A对。
根据纬度判断，这里距海较远，洋流影响不到或是影响很小，等值线走向与海岸线延伸方向并不一致，所以海陆位置、洋流不是主要因素。
B、C、D错。
3.读材料可知，冻土区有永久冻土和季节性冻土，季节性冻土融化植物可以生长，永久冻土植物根系扎不下去，所以不可能扎根较深，高大挺拔，A 错。
图示区纬度较高，气温低，蒸发少，是我国的湿润、半湿润区，并不干旱，B错。
由于冻土分布影响，河流河道弯曲，河谷不对称，C对。
下面有永久冻土层存在，地表水不易下渗，矿物元素淋失较少，D错。
1.C 2.A 3.C3.冻土是指0℃以下，并含有冰的各种岩石和土壤。
冻土是东北地区冷湿环境的综合反映，同时也影响其自然环境的形成和发展。
（1）．根据图示信息，下列说法正确的是()A．连续多年冻土带主要分布在小兴安岭北部B．岛状多年冻土多分布在森林茂盛的阳坡C．近些年来，由于全球气候变暖，连续多年冻土的南界南移D．连续多年冻土界线明显向南凸出是受山地的影响（2）．冻土的存在，对东北地区景观的形成和发展有重大影响。
下列说法正确的是()A．冻土的存在，减轻了气候的寒冷程度B．冻土层利于地表水的下渗，不易引起沼泽化C．冻土层抑制河流的向下侵蚀D．冻土层使地基更加稳固，有利于交通建设解析：连续多年冻土界线受纬度因素同时也受地形等因素影响，在大兴安岭山区向南弯曲，是山地地形，年均气温低造成的。
答案：D解析：冻土层的存在，结冰的岩层不利河流的向下侵蚀；是气候寒冷的表现；不利于地表水下渗，地表集水易造成沼泽化；冻土地基在建设时易发生软化，对交通建设不利。
答案：C4.青藏铁路格尔木至拉萨段通过多年冻土区约552 km，对多年冻土区路基的防护成为青藏铁路建设施工的重点，片石通风路基是冻土区常用的路基防护措施。
图4示意青藏铁路片石通风路基横断面。
据此完成两题。
（1）．片石通风路基散热效果最显著的季节是A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季（2）专家建议青藏铁路东西走向路段路基两侧增加片石护坡层，且南坡厚度要大于北坡，其目的是A．进一步降低路基的温度B．保持路基两侧降温一致C．降低南坡风力侵蚀强度D．增加北坡路基散热效率片石通风路基是一种控制热量传输过程的工程措施。
观察片石通风路基横断面获知，片石层由较大的砾石组成，砾石之间有较大孔隙，孔隙充满空气，根据大气受热原理分析，夏季，外界气温高于路基内部温度，形成温度梯度，外界热空气不易进入片石通风路基内部，阻止了路基与外界的热交换，减少了路基的热量积累，使路基在夏季也能保持较低温度，冬季，外界气温低于路基温度，路基外比重较大的冷空气下沉，进入片石通风路基的孔隙中，置换比重较小的热空气，形成热对流，从而促使片石通风路基的热散失，使冻土保持较低温度，因此，选冬季。
5.下图为美国阿拉斯加地区简图。
图中南北方向连接油田的线是阿拉斯加输油管道，这是世界上第一条深入北极圈的输油管道。
有近一半的输油管道架空修建并采用泡沫塑料保温，有比较完善的抗地震措施，在平坦地带也采用“之”字形铺设。
读图回答下列问题。
1.阿拉斯加输油管道在平坦地带采用“之”字形铺设的原因是A．为了避开沼泽和沟谷等地形复杂之处B．增加管道与地面的接触面积，减轻管线附近单位面积地面的承受压力C．增加管线长度，减缓输油速度，防止管道爆裂D．为管道可能发生的纵向移动和横向移动预留空间阿拉斯加地域宽广，加之地势起伏很大，导致州内气候多样化。