气候变化

永久冻土是当前气候的结果。然而,许多温度曲线显示,永久冻土并不存在平衡测量地点的当前气候。例如,一些地区显示,自19世纪最后三分之一以来,气候变暖已经导致永久冻土变暖,深度超过100米(328英尺)。在这些地区,大部分永久冻土都是以前较冷气候的产物。

海底永久冻土的分布和特征指向了类似的起源。在顶峰的时候冰川纪元,特别是大约2万年前,大部分大陆架在北极海洋中暴露在极地气候下数千年。这些气候导致寒冷的永久冻土形成了700多米(约2300英尺)的深度。随后,在过去的一万年里,北冰洋上升并在冰冻景观上前进,产生了退化的海底永久冻土。常年冰冻的地面不再暴露在寒冷的大气中,而且盐水造成了强度的降低,并导致了富冰的永久冻土(由淡水冰连接)的融化。海底永久冻土的温度接近- 1°C(30°F),不再像冰川时期那么低,因此对地热的升温和海平面上升很敏感侵犯人类的活动。

陆地和海底永久冻土的温暖条件可能会导致一个正反馈循环,驱动永久冻土融化过程。解冻已经释放甲烷气体通过分解的植物和动物一旦冻结土壤通过形成将更深的充满甲烷的气袋与地表连接起来的裂缝。在某些情况下,这些气袋中积聚的压力突然释放可能是爆炸性的,将岩石和土壤抛到90米(300英尺)远的地方,并在地面上留下巨大的陨石坑基石.甲烷是一种温室气体,也就是说,它可以吸收热能,然后再辐射回去地球的它的威力大约是二氧化碳按体积。浓度上升甲烷在大气中,地表温度升高,这加快了永久冻土融化和渗透到地下的速度,从而释放出更多的甲烷。

据认为,永久冻土首次出现是在大约300万年前的晚期,伴随着冰川条件的开始上新世.至少在亚北极地区,大部分永久冻土可能在间冰期消失,并在冰期重新出现。大多数现存的亚北极永久冻土可能形成于过去10万年的寒冷(冰川)时期。

当地的厚度

永久冻土的厚度和面积分布直接受到积雪和植被覆盖的影响,地形,身体即地球内部的热量,以及大气层的温度,如前所述。

的影响气候

引人注目的冻土厚度的变化与气候有关。在巴罗阿拉斯加美国,平均每年空气温度温度为- 12°C(10°F),厚度为400米(约1300英尺)。在费尔班克斯阿拉斯加,阿拉斯加中部的永冻土不连续地带,年平均气温为- 3°C(27°F),厚度约90米(295).在永冻土的南部边界附近,年平均气温约为0或- 1°C,常年冻土只有几英尺厚。

如果两个地区的年平均气温相同,则地面导电性较高的地区和地热较高的地区的永久冻土会更厚梯度是更少。美国地质调查局的拉肯布鲁赫报告了阿拉斯加北部的一个有趣的例子。年平均气温辛普森角和普拉德霍湾相似,但辛普森角的永久冻土厚度为275米(约900英尺),普拉德霍湾的永久冻土厚度约650米(约2130英尺),因为普拉德霍湾的岩石比辛普森角的岩石含硅更多,导电性更高,地温梯度更低。

水体的影响

水体,湖泊河流和海洋对永久冻土的分布有着深远的影响。一个深在冬天没有冻结到底部的部分将被一层融化的物质所覆盖。如果最小水平深湖的厚度大约是附近永久冻土层厚度的两倍,可能存在一个一直延伸到永久冻土层底部的未冻结垂直带。这种融化的区域一直延伸到永久冻土,在地下广泛存在河流以及永冻土不连续带中最近河流的遗址以及极北地区主要深河流下的遗址。在亚北极河漫滩下,永久冻土在横向和纵向上呈零星分布。每年冬天冻结到底部的小浅湖下面都有一层融化的物质,但除了靠近永久冻土的南部边界外,融化的区域并没有完全渗透到永久冻土中。

太阳辐射、植被和积雪的影响

因为朝南的山坡接收到更多的雨水太阳能在单位面积上,它们比其他斜坡更温暖,而且通常是永久冻土缺席在这些不连续的区域和较薄的连续区域。的主要作用植被在永久冻土区是为了保护永久冻土免受太阳能的照射。植被是一种极好的绝缘介质,自然过程或人为对它的移除或扰动会导致地下永久冻土的融化。在连续地带,永久冻土层可能仅仅因为植被的干扰而降低,但在不连续地带,某些地区的永久冻土层可能被完全破坏。

封面也有影响热流地面与大气之间的距离,因此影响永久冻土的分布。如果的净效果及时的降雪是为了防止热量在寒冷的冬天离开地面,永久冻土变暖。事实上,在薄而温暖的永久冻土地区,植被和降雪的局部差异对永久冻土的形成和存在至关重要。在世界上大部分冬季都有厚厚的积雪的地区,并不存在永久冻土。