1、三、我國凍土類型及分布我們的祖國是一個多山的國家，平原、山地、丘陵縱橫交錯。我國疆域遼闊，由南邊雷州半島至北疆邊陲北極村，跨越35個緯度（N18°53°），東西穿過61個經度（E74°134°）。自南而北經過熱帶、亞熱帶、暖溫帶、溫帶、寒溫帶等多個氣候帶。這就意味著在同一個時間里，不同地區將處于不同的季節。元月，祖國北方已是千里冰封，銀裝素裹。在那里以冰燈城著稱的哈爾濱，正在舉行一年一度的冰燈展覽；然而，此時的兩廣地區正是春意正濃，田野里郁郁蔥蔥，生機勃勃，一片翠綠。公園里、街道兩旁，一叢叢、一簇簇百花盛開，群芳爭艷。1.凍土的類型上述說明，處在不同氣候

2、帶的地方，冷半年（月平均氣溫低于零度）及熱半年（月平均氣溫高于零度）延續的時間長短不同。自南而北，由低往高，冷半年延續時間增長。由此而產生了多種類型的凍土。根據凍土存在的時間，可分為三種類型：多年凍土、季節凍土、瞬時凍土。凍結狀態持續三年或三年以上的土（巖）層為多年凍土。根據我國具體情況，決定多年凍土形成與存在的自然條件不同，又分為高緯度多年凍土和高海拔多年凍土兩種。高緯度多年凍土的形成與存在是與緯度有密切的關系；高海拔多年凍土是由海拔高度所決定的。冬季凍結，夏天完全融化的土（巖）層稱季節凍土。根據季節凍土的下墊土（巖）層及其關系又分為兩種，即季節凍結層夏季融化，冬季凍結（存在時間大于個月）時

3、不與多年凍土銜接或其下墊融土的土（巖）層；季節融化層夏季融化，冬季凍結并下墊多年凍土的土（巖）層（圖3）。瞬時凍土冬季凍結持續時間小于一個月，其余時間處于融化狀態的土（巖）層。2.各類凍土的分布由圖4可以看出，高緯度多年凍土集中分布在大小興安嶺，面積約3839萬平方公里（表4）。因受地形及海拔高度影響，它的南界呈“W”型分布，沿大小興安嶺延伸方向明顯向南突出；在松嫩平原北緣向北突出，二者相差近兩個緯度。表4 我國各地區多年凍土分布面積地區多年凍土面積（104km2）大小興安嶺3839青藏高原150.0阿爾泰山（中國境內）1.10天山6.30祁連山9.50橫斷山0.70.8喜馬拉雅山（中國境內）

4、8.5東部諸山地（長白山、黃崗、梁山、五臺山、太白山）0.7總計215如前所述，這里的高緯度多年凍土是歐亞大陸多年凍土南緣，在平面上的分布服從緯度分帶規律。由南界往北，凍土分布面積由520%到6070%，由島狀分布過渡為大片連續分布，至祖國北部城鎮西林吉、滿歸一帶這類凍土最發育。這是高緯度多年凍土分布的總規律。但是，由于受植被、巖性、地表沉澤化、坡向等地質地理因素的作用，使得同一地方的不同地形部位，凍土分布及發育程度明顯不同。南界附近，凍土島多年分布在河漫灘和低級階地，往往與沼澤濕地同為一體。大興安嶺北部地區，植被茂密的山間谷底、沼澤化洼地的凍土比陰坡發育；陰坡比半陽、半陰坡凍土分布面積大；陽

5、坡及山頂常常沒有凍土存在。說到這里人們會發現一個奇怪現象。就是在大小興安嶺地區，山間谷底的凍土比高處發育，甚至山頂上常常沒有凍土，這種現象尤其在大興安嶺北部更為突出。如此凍土形成發育的規律與西部高原、山地高海拔多年凍土恰恰相反。這是高緯度與高海拔多年凍土形成發育規律上的重大差別。為什么大興安嶺地區低處比高處凍土發育呢？原因是多方面的。山間谷底及沼澤化洼地泥炭層發育，松散層厚度大，苔蘚層厚等，均有利于多年凍土的保存。這是促使低處凍土發育的原因之一；重要的原因是這里廣泛存在逆溫。大興安嶺北部處在西伯利亞冷高壓邊緣。冬季冷高壓中心的冷空氣下沉，邊緣空氣上升補充高空空氣的不足?？諝馍仙纬山^熱增溫，而

6、底層空氣溫度相對較低，因此自地面向高空形成溫度逆增也就是逆溫現象。由高壓中心向邊緣地區，溫度逆增強度減弱，大興安嶺北部逆溫梯度大約為1.0/100米。就是海拔每升高100米，氣溫則升高1.0。說到這里，我們就明白了。由于存在逆溫，山頂氣溫高于谷底，因而山頂凍土不如谷底、洼地發育，或者凍土已退化消失。高海拔多年凍土分布在青藏高原、阿爾泰山、天山、祁連山、橫斷山、喜馬拉雅山，以及東部某些山地（長白山、黃崗梁山、五臺山、太白山等），其中青藏高原多年凍土面積為150萬平方公里，其它山地的凍土面積約為27萬平方公里。前邊介紹過，高海拔多年凍土的形成及存在，受當地海拔高度控制，它存在于一定海拔高度以上。把

7、一個山地開始出現多年凍土的高度的聯線稱為多年凍土下界。同一山地不同坡向，或不同緯度線上的山地，多年凍土下界值是不同的。我國凍土科學工作者，多年來通過大量野外實地考察，獲取了青藏高原及主要山地多年凍土下界值?，F在，我們將不同緯度線上各山地的多年凍土下界值，按緯度、凍土下界值點繪在直角坐標圖上（圖5），由圖可以明顯看出，隨緯度升高，除受海拔高度的控制外，緯度分帶也同時起作用，反映了明顯的緯度分帶規律。喜馬拉雅山（N28）的凍土下界為5200米，阿爾泰山（N48）的凍土下界為2200米。南北相差20度，凍土下界值隨緯度升降而增加大約為150米/1°緯度。掌握這一規律有一定的實際意義。我們知

8、道，一地的緯度及多年凍土下界值，依此規律可粗略給出另一山地的凍土下界值，這就是古人所說的，“秀才不出門便知天下事”的道理。從圖5還可以看出，東部山地和西部山地的凍土下界是兩條相互平行的線，東部比西部凍土下界一般低8001000米。同一緯度上，為什么東部比西部的凍土下界會低呢？如果解釋這一現象，科學家持有不同的意見。多數人認為，我國受太平洋東南季風影響，由東向西或自東南往西北，降水量逐漸減小，土壤層含水量也依上述方向減少。凍土下界附近的凍土應屬地質歷史時期的產物，目前正處于退化狀態。由于土壤濕度大，延緩凍土退化；相反，西部土壤溫度比較小或趨于干燥狀態，不利凍土保存，凍土退化相對快些。因此，在同一

9、緯度上東部山地在海拔較低的高度就能見到多年凍土，而西部山地需要在海拔較高的地方才能保存凍土。緯度大致相同，凍土下界的經向變化不僅在東、西部山地有明顯差別，就是在延續較長、走向近東西的山脈，也有顯著反映。祁連山、天山的多年凍土下界都反映了經向變化（表5、6）。表5 祁連山脈南北坡凍土下界經向變化經度E96°E100°E103°北坡凍土下界3750（野馬山）3650（走廊南山）3500（冷龍嶺東頭）南坡凍土下界3950（柴達木山）38003850（托來山）3670（拉脊）表6 天山多年凍土下界經向變化經度E80°16N42°E86°63N

10、42°56E87°N43°07多年凍土下界值（米）3000（圖拉蘇）2700（奎先大板）2900（烏魯木齊河源）坡向陰坡陰坡陰坡凍土下界除經向、緯向變化外，坡向對凍土下界分布高度也有很大影響。表5給出了祁連山在其它條件大致相同情況下，南、北坡的凍土下界值。從表5看出，南坡凍土下界值高于北坡，二者相差150200米。這個道理容易理解，因為向陽坡（南坡）日照時間長，近地面空氣吸收太陽輻射多，而氣溫高；陰坡（北坡）恰好相反，氣溫低于陽坡。這樣一來，相同海拔高度的陽坡（南坡）氣溫高于陰坡（北坡）。隨海拔升高，氣溫下降到能夠使凍土保存的氣溫值時，自然南坡比北坡需要上升更高的

11、海拔高度。因則產生南坡凍土下界高于北坡的普遍規律。東、西及其它坡向，日照時數、吸收太陽輻射均少于南坡，但多于北坡，因此，它們的凍土下界高度介于南坡及北坡之間。季節凍結層分布于大小興安嶺多年凍土南界以南、西部高山高原凍土下界以下的廣大地區，以及多年凍土地區的融化地帶。我國長江以北各省區都有季節凍結層分布，面積約514萬平方公里（未包括凍土地區融區地帶的季節凍土），占我國領土的54%左右。季節凍結層分布具有明顯的緯度及垂直分帶規律。隨著緯度和海拔的（同一地區）增高，季節凍結層厚度增加，由0.10.2米增厚到2.03.0米或更厚，在凍土南界或下界達到最大值（圖6）。季節凍結層每年10月中、下旬至12

12、月，由北而南接續產生；次年2月下旬至6月初，由南往北逐漸融化消失。季節融化層分布在多年凍土地區，其下覆伏多年凍土，因此，它的分布面積應該說與多年凍土是一致的。季節融化層厚度在凍土南界或下界地帶達到最大值（圖6）。由南界往北，下界往上，季節融化層逐漸減薄，由2.03.0米或更大減小到0.10.2米。每年4月初，季節融化層開始產生，至9月底或10月中旬達到最大厚度。在同一地區，依據巖性、含水量、植被、雪蓋、地表沼澤化、坡向等自然條件不同，季節凍結與融化深度有較大差別。當地下水埋藏比較深時，巖性的粗細決定著土層的含水程度。隨粉土、粘土成分增加，土層含水量增大。因此，在其它條件近似情況下，依粘土、亞砂

13、土、砂礫土順序，季節凍結與融化深度增大。植被及雪蓋處在地表面與大氣之間，阻礙著二者的熱交換。夏天，植被能遮擋和反射太陽輻射，減少進入土層的熱量，起著降溫作用，使季節融化深度減小。植被的這種作用在大興安嶺北部表現非常突出。一般苔蘚層厚0.2米的地方，季節融化深度僅為0.30.5米；而無苔鮮層的林間地帶，季節融化深度可達1.52.5米。冬天，植被像被子一樣起著保溫作用，阻礙土層向大氣散熱，使季節凍結深度減小。雪蓋對土層的季節凍結及融化深度有同樣的作用。在青藏高原及西部山地，夏天時常降冰雹、霜及雪，對季節融化層起著降溫作用，使季節融化深度明顯減小。冬天，雪蓋對土層起保溫作用。10厘米厚的積雪地面溫度比無雪蓋的地方高58?？梢娧┥w可以減小季節凍結深度。東北的三江平原、松嫩平原北部，雪蓋的這種作用表現得十分明顯。坡向、坡度決定著太陽入射角度，影響地面吸收輻射熱量的不同。在其它條件近似的情況下，依南坡、西南坡、東北坡、北坡順序，地面吸收輻射熱量減少，季節融化深度依此順序變小；而季節凍結深度增大。瞬時凍土主要分布在長江以南，珠江流域以北地區，其面積大約為230萬平方公里。冬天，強大的西伯利亞寒潮南下，抵達東南沿海，江南地區氣溫大幅度下降，有時氣溫降至零度以下，這時有些地方便產生了瞬時凍土。寒潮過后，氣溫回