什么是永久冻土?定义,类型和示例

永久冻土融化吗?环境和经济后果

多年冻土在雪高冰冷的土地上,“class=
Vitaly Faritovich / Getty Images

永久冻土被冻土 - 可包括砂,土壤或岩石 - 直接冻结至少两年的冷冻。它可以在土地上,但它也可以在海底找到。一些永久冻土已经被冻结了数百甚至数千年,但它与地面不同,冬天在冬天冻结和夏天的解冻。Permafrost通过季节性变化冻结。

Permafrost可能是几英尺深,或更深入。在某些地方,永久冻土是深入的。它发现覆盖着巨大的区域,如整个北极苔原,但它也可以在较小的特定点,就像山的背风侧或山顶。

在北半球,那里有更多的土地,大约四分之一的地面是永久性的。在许多地方,您可能希望找到它,如加拿大,格陵兰岛和西伯利亚北部地区,在北冰洋的地板下。阿拉斯加的近85%的土地被永久冻结。但是,您还可以在您不希望的地方找到高度高度的Permafrost,例如崎岖的山顶和西藏。在南半球,它在安第斯山脉和新西兰南部的阿尔卑斯山脉。

permafrost定义

Mimeon William Mueller在1943年的地质调查(USGS)报告中首次以英语命名为英语,但它以前指出。Mueller从19世纪的俄罗斯工程报告中获得了许多信息,因为在建造跨西伯利亚铁路时必须处理永久冻土。

Permafrost可以在冰层下找到,使得永久冻土层始于冰结束的地方,但它也可以在科学家称之为“有源层”。这是土壤,沙子,岩石的层,或者混合可能冻结和解冻的那些,以响应天气条件,如雨水或晴天。在有源层的情况下,您必须沿着脚踏或更长时间挖掘以找到下面的PEMAFROST。

这意味着存在Permafrost在表面上存在的区域,在一年中可能变化的有源层或冰层或冰层之下的区域(Permafrost可能低于雪,其中一年中的一部分和暴露部分那一年)。这些变化可能是季节性的,受天气或地热行动和其他因素影响。

通常,Permafrost仅在平均年度空气温度低的地方发现 - 在水的冻结点或低于水中:32 f(0摄氏度)。但是,独特的本地和历史条件可能意味着在平均温度更高的地方可能会发现永久冻土。

永久冻土“class=
滑雪/盖蒂图像

连续永久冻土

当平均土壤温度为23°F(-5℃)时,它足够冷,即地面持续冷冻。当冻结90%-100%的景观地面时,它被称为连续永久冻土。北半球有一系列连续的永久冻土,代表了永久冻土(或冰川冰)覆盖的最南端。没有南半球等价物,因为该线的区域是在海洋下。

不连续的永久冻土

当50%-90%的地面仍然冷冻时,发生不连续的永久乳霜。当地面寒冷时会发生这种情况,但空气温度季节性地波动。在这些情况下,平均空气温度高于23 f(-5 c),但达到32°F(0摄氏度),导致某些土壤层在夏季将熔化的区域,而其他阴影或保护区域可能会冻结。

零星多毛冻土

当一个区域的永久冻土小于50%时(通常在32°F和28 f之间的平均年度温度之间的地方)时,它是散发性永久冻土。这种情况发生在类似的地方,这是不连续的永久冻土,但也许在略微较低的升高处,或在暴露于更多阳光或暖风的区域。

永久冻土的类型

Permafrost的其他一些子集描述了他们被发现的区域,而不是它们的程度。

斯皮茨伯根多年冻土土壤下的冰“class=
Seppfriedhuber / Getty Images

高寒

大多数高山永久冻土是不连续的,因为它发生在更高的高度上,并且存在局部天气条件和可以影响它的地质特征。阿尔卑斯山永久冻土可以发生在足够冷的任何地方,因此它们不会被孤立到近极地。例如,在2009年,研究人员在Mt上发现了Permafrost。乞力马扎罗在非洲,距离赤道约200英里。它位于山顶附近,在一个未征含的区域。

高尚永久冻土的程度对科学家感兴趣,因为它们在土壤中含有淡水。当永久冻土融化时,可以将水释放到生态系统中,包括古代水,但仍然没有知道 - 例如,山脉山的永久冻土尚未被映射。

海底

Subsea Modafrost埋在极地区域的海底下。当海平面较低时,这些永久冻土都是古老的,在最后一次冰河时代形成。随着海平面上升的冰块融化时,他们用海水覆盖了这块冰冻的土地。永久冻土永久淹没并留在今天,可以使水下钻井或平底管道的安装复杂化。

土壤形成

在永久冻土的环境中创造了许多有趣的土壤形成,这些环境与冻结和融合的水的组合和效果相连,与当地的土壤,岩石和沙子相互作用。

多边形

苔原上的多边形的天线“class=
阿拉斯加北极北坡的苔原在全国石油储备。 Patrick J. Endres / Getty Images

从空中的角度看,多边形看起来像景观是一个大拼图拼图。当冷冬温度导致土壤收缩时,它们在季节形成。这样,它会崩溃;那些裂缝然后填充弹簧熔融水(例如,从附近的山地的积雪融化)。由于在原来的土壤低于原始的土壤中的冷热冻土,水流入,水冻结并膨胀,形成冰冰。这个循环可以重复多年,每次裂缝都深入了;在某些时候,楔形物变得如此厚,使他们将土壤推入看起来像多边形的脊。

Pingos.

东西伯利亚多弗罗斯特“class=
Orchidpoet / Getty Images

如果你不知道他们在看着他们的时候,你可能只是认为pingo是一个圆形的圆山很好。但在拥有Permafrost的地区,它们有点欺骗,因为它们是由外面的土壤制成的,而他们有一块固体冰的核心。它们可能更像是丘,只有10英尺高,底部有点更宽,或者它们可以相当大,几百英尺高。据发表在杂交岩层的一项研究中,地球上有一个估计的11,000个Pingos,其中大多数在苔原生物恐车区。

求征

求征是逐渐浪费与冻融活动有关的逐渐浪费坡度过程的集体名称。肌裂片和片材是坡度衰竭和地形的类型。受交替冷冻和解冻影响土壤的群众运动。特征“class=
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酶是用于几种方法的伞术语,其中地面的上层在其下方移动过冷却地。Permafrost起到坚硬,不透水的表面,因此当它上面的土壤或砂用液体饱和时,它慢慢向下滑动,由重力拉动。有一些不同类型的统一,并且有证据表明该过程甚至可以在火星上看到。

Thermokarsts.

布鲁克斯范围和多云的天空反映在阿拉斯加北极国家野生动物避难所的一个热量。“class=
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喀斯特通常是指包含该岩石的石灰石或过程,但在这种情况下,石灰石不涉及 - 它看起来像在石灰岩中看到的类似过程。Thermokarsts由霜冻升离形成,霜冻升高,其俯卧起来的有源层的圆顶,位于Permafrost之上。变暖发生时,圆顶崩溃,留下凹形褶皱。从这些地层,Pingos可以发展。在某些情况下,非常大的热量可以发展,当它们填充水时,它们可以成为小池塘甚至湖泊。

永久冻土融化吗?

目前,永久冻土覆盖了一些巨大的土地(在北半球,它估计为900万平方英里,美国,加拿大和中国的大小),但它正在萎缩。

因为这北极正在变暖大约两倍的温带地区和永久冻土对温度的小变化敏感,多年冻土令人兴趣的令人惊讶的是令人惊讶的科学家。在杂志气候变化期刊中的一个被广泛引用的研究估计,如果地球温暖到2°C以上预工业水平(我们目前的轨道),永久冻土将减少40%。

永久冻土和气候危机

熔化永久冻土具有相当多的影响。首先,因为它融化,它发布温室气体,尤其是甲烷,进入大气中。这创造了反馈回路 - 随着更多的永久冻土熔体,更加升温的气体进入大气,气候更多地升温。其次,熔化永久冻土有局部效果,包括稳定的建筑和运输系统,以及可能的破坏性洪水或滑坡/泥石网活动。

除了生态和经济后果外,居住在永久冻土的社区已经开始失去建筑物,在某些地方,整个城镇可能必须重新安置。在阿拉斯加,格陵兰,加拿大和俄罗斯,熔点永久冻土导致倒塌或沉没的房屋和建筑物。在Vorkuta,俄罗斯,它的结构完整性为40%的建筑物受到损害,并且在诺里尔斯克,一个175,000人的城市,60%的建筑物从永久冻土解冻损坏,10%的城市的房屋已经被遗弃了。

由于移位地下条件,它也难以重建。在许多这些地方,住房已经稀缺,其中大多数受影响的人都是土着人民,社区在这些地区居住了数千年。

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两座被遗弃的建筑物一起崩溃,因为在地下永久冻土的变化。 Brianscantlebury / Getty Images

生态后果

熔化永久冻土会改变风景。作为永久冻土的解冻,正如加拿大北极,阿拉斯加,俄罗斯和其他地方一样,曾经为食物提供的丰富的景观灰熊驯鹿而且其他动物在土壤下消失。这是因为当在表面合同下方的水作为熔体内的水时,地面被推动并重新排列。动物的食物植物,如蔓越莓,蓝莓,灌木,地衣和其他可食用的植物都不会在泥泞中幸存下来。

释放温室气体

Permafrost融化,由人类导致的气候变化出发,可能会产生危险的反馈回路。根据本质上发表的一项研究,单独的北极在北极的永久冻土中估计了1,400个碳碳碳是释放的比预期更快。这是从工业革命开始以来人类发布的四倍,并使其成为世界上最大的碳汇之一。如果释放,这种碳需要被考虑到全球产出科学家们用来更好地了解气候变化的未来影响。

如果更多温室气体从永久冻土中释放出来,因为它融化,温暖的温度将加速,导致更多的气体被释放,更多的永久冻土熔化,等等。

病毒和细菌

某些生物可以在冰中保存成千年。条件靠近理想 - 冷,黑暗,低氧环境,意味着这些微观细胞中的一些可以存活。在通过熔化水中冲入水供应时,在多年冻土中被冻结的病毒,真菌和细菌可能会变得活跃。

这已经发生在2016年,当时炭疽病携带的驯鹿已被埋藏在永久冻土75年内未充满联系。炭疽病进入水供应,数十岁令人生畏,一个年轻的男孩死了,数千名驯鹿也丧生,根据期刊PLOS一项研究。1918年西班牙语流感病毒也发现在阿拉斯加发现的完整尸体上,甚至在未解冻之后,甚至约有40,000岁的蠕虫又回到了生活。古代病毒和潜伏在多年冻土中可能发生的全部污染程度未知。

经济影响

对于土着人民而言,像融入多年冻土的地区生活的因纽特人一样,由于已经发生的数千个衰退和热酷刑滑坡,发现食物会越来越难以越来越困难。这些地形改变可以通过崩溃改变海岸,可以改变流程流程,并导致湖泊排水。所有这些现象也可能对该地区的野生动物产生负面后果,人们依赖的地区。

永久冻土融化也导致建设和道路崩溃,需要重建或被遗弃,以及任何商业活动,从石油和天然气钻取,油管和任何其他业务或社区取决于稳定地面和可靠的供水。由于其巨大的影响,厌押于融化永久冻土的确切金额难以估计。

其他后果

Musting Modafrost可能会出现古代文明,动物和地球历史的遗骸,这些历史已经埋葬了数千年。一个3000岁的西伯利亚王子的坟墓已经在一个偏远地区发现了一个用于学习那个时间和地点的考古学家的福音。

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