Question

【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。我國的多年凍土主要分布于東北高緯地區(qū)和青藏高原高海拔地區(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－3.5℃～－2℃。

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)危及鐵路路基。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。圖a示意青藏鐵路格拉段及沿線年平均氣溫的分布，其中西大灘至安多為連續(xù)多年凍土分布區(qū)。圖b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。熱棒地上部分為冷凝段，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)圖a所示甲地比五道梁路基更不穩(wěn)定，請(qǐng)說明原因。

(2)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(圖b)的原因。

Answer 1

【答案】(1)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；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。

(2)冬季。

依據(jù)：冬季氣溫低于地溫，熱棒蒸發(fā)段吸收凍土的熱量，(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)。

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

【解析】

本題以青藏鐵路的建設(shè)為材料背景，考查區(qū)域自然地理環(huán)境特征、交通運(yùn)輸建設(shè)的影響因素，難度較低，重在考查學(xué)生的讀圖分析能力和材料信息提取能力。

（1）觀察圖中甲地與五道梁地區(qū)的溫度和緯度差異。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)，影響路基穩(wěn)定性。

（2）工作季節(jié)為冬季。冬季地上氣溫低于地下氣溫，蒸發(fā)段吸收凍土的熱量，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)；冷凝段溫度低于路基溫度，氣態(tài)物質(zhì)在此段冷凝轉(zhuǎn)化成液態(tài)流回蒸發(fā)段。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）