【題目】閱讀圖文材料,完成下列要求。

多年凍土分為上下兩層,上層為夏季融化,冬季凍結(jié)的活動(dòng)層,下層為多年凍結(jié)層。我國的多年凍土分布主要分布于東北高緯度地區(qū)和青藏高原海拔地區(qū)。東北高緯地區(qū)多年凍土南界的年平均氣溫在-1°~1°,青藏高原多年凍土下界的年平均氣溫約為-3.5°~2°C。

由我國自行設(shè)計(jì)、建設(shè)的青藏鐵路格(爾木)拉(薩)段成功穿越了約550千米的連續(xù)多年凍土區(qū),是全球目前穿越高原、高寒及多年凍土地區(qū)的最長鐵路。多年凍土的活動(dòng)層反復(fù)凍融及冬季不完全凍結(jié),會(huì)危機(jī)鐵路路基。青藏鐵路建設(shè)者創(chuàng)造性地提出了主動(dòng)降溫、冷卻路基、保護(hù)凍土的新思路,采用了熱棒新技術(shù)等措施。下左圖示意青藏鐵路格拉段及沿線年平均氣溫的分布,其中西的灘至安多為連續(xù)多年凍土分布區(qū)。下右圖為青藏鐵路路基兩側(cè)的熱棒照片及其散熱工作原理示意圖。熱棒地?zé)岵糠譃槔淠,地下部分為蒸發(fā)段,當(dāng)冷凝段溫度低于蒸發(fā)段溫度時(shí),蒸發(fā)段液態(tài)物質(zhì)汽化上升,在冷凝段冷卻成液態(tài),回到蒸發(fā)段,循環(huán)反復(fù)。

(1)分析青藏高原形成多年凍土的年平均氣溫比東北高緯度地區(qū)低的原因。

(2)甲地比五道梁路基更不穩(wěn)定,請(qǐng)說明原因。

(3)根據(jù)熱棒的工作原理,判斷熱棒散熱的工作季節(jié)(冬季或夏季)簡述判斷依據(jù),分析熱棒傾斜設(shè)置的原因。

【答案】

(1)青藏高原緯度低,海拔高,太陽輻射強(qiáng);(3分)(東北高緯地區(qū)年平均氣溫低于1~1,可以形成多年凍土。)青藏高原氣溫年較差小,當(dāng)年平均氣溫同為1~1時(shí),冬季氣溫高,凍結(jié)厚度薄,夏季全部融化,不能形成多年凍土。(5分)

(2)甲地年平均氣溫更接近0,受氣溫變化的影響,活動(dòng)層更頻繁地凍融,(凍結(jié)時(shí)體積膨脹,融化時(shí)體積收縮,)危害路基;(4分)甲地年平均氣溫高于五道梁,夏季活動(dòng)層厚度較大,冬季有時(shí)不能完全凍結(jié),影響路基穩(wěn)定性。(4分)

(3)冬季。(2分)

依據(jù):冬季氣溫低于地溫,熱棒蒸發(fā)段吸收凍土熱量,(將液態(tài)物質(zhì)汽化上升,與較冷的地上部分管壁接觸,凝結(jié),釋放出潛熱,)將凍土層中的熱量傳送至地上(大氣)。(3分)

熱棒傾斜設(shè)置的原因:使熱棒能深入鐵軌正下方,保護(hù)鐵軌下的路基(多年凍土)。(3分)

【解析】

試題分析:

(1)海拔高是導(dǎo)致青藏高原地區(qū)氣溫低的主要原因。和東北地區(qū)相比,青藏高原地區(qū)緯度較低,冬季獲太陽輻射量多,冬季氣溫高,凍結(jié)厚度薄。夏季地表溫度高,凍土層融化。青藏高原緯度低、海拔高,太陽輻射強(qiáng);(東北高緯度地區(qū)年平均氣溫低于-1℃—1,可形成多年凍土。)青藏高原氣溫年較差小,當(dāng)年平均氣溫同為-1℃—1時(shí),冬季氣溫高,凍結(jié)厚度薄,夏季全部融化,不能形成多年凍土。

(2)觀察圖中甲地與五道梁地區(qū)的溫度和緯度差異。甲地年均溫高于五道梁地區(qū),甲地凍土層厚度變化大,永久凍土厚度較小,地基土頻繁的凍融不穩(wěn)。甲地年平均氣溫更接近0,受氣溫變化的影響,活動(dòng)層更容易頻繁的凍融(凍結(jié)時(shí)體積膨脹,融化時(shí)體積收縮),危害路基;甲地年平均氣溫高于五道梁,夏季活動(dòng)層厚度較大,冬季有時(shí)不能完全凍結(jié),影響中期穩(wěn)定性。

(3)熱棒散熱的工作季節(jié)為冬季。冬季高原面上氣溫低,冷凝段溫度低于路基溫度,蒸發(fā)段將液態(tài)物質(zhì)汽化上升,氣態(tài)物質(zhì)在此段冷凝轉(zhuǎn)化成液態(tài)流回蒸發(fā)段。冬季氣溫低于低溫,熱棒蒸發(fā)段吸收凍土熱量(將液態(tài)物質(zhì)汽化上升,與較冷的地上部分管壁接觸,凝結(jié)釋放出潛熱),將凍土層中的熱量傳送至地上(大氣)。傾斜設(shè)置可增加熱棒與地層的接觸面積,使熱棒能深入鐵軌正下方,對(duì)地層溫度的調(diào)節(jié)作用更強(qiáng)。使熱棒能深入鐵軌正下方,保護(hù)鐵軌下的路基(多年凍土)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.河流流向 B.海陸位置 C.盛行風(fēng)向 D.緯度位置

【4】目前甲、乙兩地可持續(xù)發(fā)展所面臨的問題分別是

A.旱澇鹽堿危害、水土流失嚴(yán)重

B.多風(fēng)沙危害、水資源短缺

C.水資源短缺、酸雨危害較嚴(yán)重

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