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冻土的概念

冻土是指温度在0℃或0℃以下含有冰的各种基岩和松散沉积物。温度在0℃或0℃以下,不含冰的岩土和土壤称为寒土。冻土区(Cryolithozone)是指岩土温度在0℃或0℃以下的浅层地壳。冻土层或冻土区既包括冻土,也包括寒土。岩土温度在0℃以上的岩土称为非冻土。曾经历冻结状态的非冻土称为融土。按冻土的冻结状态保持时间的长短,冻土一般又可以分为短时冻土(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)3种类型。它们在地球上的分布地区(地带)分别称为短时冻土区(带)、季节冻土区(带)及多年冻土区(带)。在多年冻土区内,因大小不等的融区存在,多年冻土(区)有连续分布(连续性在90%以上)和不连续分布(连续性小于90%)之分。不连续分布分为断续、大片、岛状及零星分布的冻土(区)。

因构造、地表水体等导致水热条件的变化,多年冻土区中的某些地段融化称为融区。融区中可以发育季节冻土或短时冻土(周幼吾等,2000)。

近地表每年冬季冻结、夏季融化的岩土层称为活动层。根据活动层成因又有季节融化层与季节冻结层之分。前者是指多年冻土(年变化深度处年平均温度≤0℃)上地表土层发生的季节融化,后者是指融土(年平均地温>0℃)上地表土层发生的季节冻结。回冻时季节融化层与冻土层衔接者称为衔接冻土层。若二者不衔接则称为不衔接冻土层。

多年冻土岛最南部边缘线称为多年冻土区的自然地理南界,相当于年变化深度处(即年较差等于零的深度)年平均地温为0℃的等值线,为地球物理南界。也有学者认为,地球物理南界应当是相当于土的季节冻结层底面多年平均温度为0℃的等值线。对于山地多年冻土,与其相应的为多年冻土分布下界,也应有自然地理下界和地球物理下界之分(周幼吾等,2000)。一般采用的是自然地理南界和下界。

现代多年冻土分布面积占全球陆地面积的25%。前苏联和加拿大国土面积的50%,美国阿拉斯加面积的75%,中国国土面积的22%,为多年冻土。季节冻土则遍布世界各大洲和中国的大部分国土。