厚度高达一千米,面积达2300万平方公里,冻土是如何形成的?

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【厚度高达一千米,面积达2300万平方公里,冻土是如何形成的?】

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永久冻土是地球表面或地表下永久冻结的一层土壤 , 它由土壤、砾石、沙子和水组成 , 几种成分冻在一起 , 通常温度保持在零摄氏度或更低 , 并保持这一温度至少两年 。 永久冻土经常在格陵兰岛、美国阿拉斯加州、俄罗斯和北极地区被发现 , 且已经存在了很长时间 。 永久冻土是如何形成和演变的?
永久冻土的定义北半球约存在着2280万平方公里的永久冻土 , 其厚度从一米到1000多米不等 , 虽然有时候会简称永久冻土为冻土 , 但其实它们有更细致的区分 , 每年结冰超过15天的冻土被称为季节性冻土 , 每年结冰1至15天的则被称为间歇性冻土 , 而永久冻土的标准是冻结两年或更长时间 。
永久冻土还会再分为两种 , 是根据其分布方式定义的 , 一种是连续永久冻土 , 也就是说除了该地区的大水体外 , 连续的永久冻土会延伸到所有地面表面 , 俄罗斯的西伯利亚地区就有大量这种连续永久冻土 。
另一种就是不连续的永久冻土 , 这种会被分成不同的部分 , 一部分在山脚或茂密植被的阴影下保持全年冰冻 , 而另一部分会被夏季阳光解冻几周或几个月 , 等气温下降再重新冰冻 。 加拿大哈德逊湾南岸附近的土地就有不连续的永久冻土 。
永久冻土在地球发展不同阶段的起源、发展和消失取决于地球在当时的构造变化和气候水平 , 这意味着通过研究永久冻土的形成原因和演变方式 , 对地球的运动和发展也能一探究竟 。
永久冻土是如何形成的?在地球发展过程中 , 地质和气候的相关性导致大气、水圈和岩石圈之间的热交换发生了相应的变化 。 当热交换导致地球表面的温度为负时 , 就会出现冰川和永久冻土 , 而地球表面温度的变化 , 一般会考虑两方面的因素 。
一方面是外部因素 , 即地球表面接收到的太阳能有所下降 , 是因为太阳系和外部天文学因素的变化 。 太阳系和整个星系中尘埃颗粒的增加 , 导致太阳辐射和其他恒星的辐射能量减少 , 接着就会使地球冷却 , 这可能也造成地球历史上最长的冰川期 。
另一部分就是地球内部的因素 , 即永久冻土的形成与大气、岩石圈和地球内部发展的不可逆转性以及大环境的周期性和间歇性变化有关 。 大陆漂移、大陆的大小以及大陆相对于地球两极的位置被认为是永久冻土形成发展的主要原因 。
各大洲的形成和分裂肯定会影响整个地球气候 , 特别是在它们向中高纬度移动的时候 , 在这个移动过程中 , 冬季降水量就会超过夏季融化量 , 寒冷潮湿的气候促进了冰川化 , 并通过反照率的急剧增加发展出了更大规模的冰川 , 导致周围空气温度下降10至20摄氏度 , 冻土也就在此时形成了 。
板块碰撞引起的造山运动也可以解释永久冻土的形成 , 发展中的山脉可以让全年积雪的雪线上升更高 , 在一定的高度 , 空气温度的下降和固体降水的持续积累导致了冻土的形成 。 这种高山冻土往往从山顶开始形成 , 随后向下延伸覆盖大面积的山谷和平原 。
永久冻土的形成也可以和大规模海退现象联系起来 。 海退意味着海底暴露出来 , 海洋甚至会变成大陆 。 在更新世晚期的冰川期 , 海平面比现在低120米 , 地质学家认为这代表海退可能是形成大型冰川和冻土的原因之一 , 因为冰块中的水是从海洋提取的 , 从而导致了海平面的下降 。
与永久冻土相关的地质景观随着全球变暖愈演愈烈 , 一些永久冻土逐渐解冻 , 而它的解冻形成了热喀斯特地形 , 这种地形的特点是不平坦的表面 , 往往包含丘陵、隧道、洞穴和由地面冰融化演变的峡谷峭壁 。
解冻湖泊、热岩溶湖、洞穴湖在永久冻土地区也很普遍 , 特别是在那些常年有冷冻淤泥的地区 。 这些水体可能存在在山坡上 , 甚至山顶上 , 它们所处的位置 , 就代表着这里曾有过富含水分的永久冻土 。
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