高中地理思维素养建构二轮复习-热融塘湖学案

高中地理思维素养建构热融地貌一、定义指在多年冻土和冰川区,由于气温和地温升高,部分冰块融化,产生类似石灰岩区的岩溶现象。如冰洞、冰塔、热融坍陷、热融洼地等。是由地下冰融化而造成的地面下沉和滑塌，又称热融。热喀斯特现象广泛分布在冰缘地区。热喀斯特可分为两种，即热融沉陷和热融滑塌。二、类型1、热融沉陷主要产生在平坦地面，冻土层内地下冰融化使地面发生沉陷，出现沉陷漏斗、浅洼地，如果洼地集水成湖，称热喀斯特湖，也称热融湖；广泛分布于多年冻土发育的平原或高原地区。2、热融滑塌主要发育在斜坡地面，由于坡地冻土层地下冰融化后饱含水分，使土体沿融冻面滑动，称热融滑塌。形态有新月形、长条形、围椅状、枝叉形等。其活动具明显的周期性，如中国大兴安岭北部、祁连山东部的热融滑塌，始于每年春季，夏季达高峰，秋季逐渐停止。三、热融湖塘由于自然营力和人为破坏，破坏了多年冻土的热平衡，造成地表的凹陷。成为热融沉陷，当凹地有积水时，成为热融湖塘。可将该过程分为几个阶段：1、形成前：多年冻土层稳定，地下冰未融化。2、初始期：地下冰或多年冻土受热融化，地表下陷，地表水汇聚。3、成熟期：湖盆大量蓄水，向周围和下方冻土提供热量。向外，湖岸坍塌后退，湖面不断扩大；向下，湖泊最深可达多年冻土层下限。4、消亡期：持续扩张的热融湖可能与径流或相邻湖盆相遇，进而排水。一旦开始排水，湖泊即停止生长，被水生植物、泥炭、沉积物等填满，最终消失。四、分布冻土是指处于零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。按照冻结的持续时间可将冻土分为：①暂时性冻土此类冻土受天气变化影响，暂时冻结，不久便会融化。②季节性冻土是指冬季冻结、春季融化的岩土。其冻土层深度由自然地理条件和土壤物理特性等因素决定。③多年冻土又称“永久冻土”，指多年（两年以上）连续保持冻结的岩土。在空间分布上，按照某一地区多年冻土所占面积比例，可将冻土分为连续冻土、不连续冻土以及零星的斑状和岛状多年冻土。热融湖一般是多年冻土局部融化而产生的，那我们找到多年冻土的分布区，就不难发现热融湖的分布地区。从全球范围来看，多年冻土主要分布在环北极圈地区、蒙古高原和青藏高原等地区。“世界的屋脊”青藏高原，它有着低纬地区面积最大、海拔最高的多年冻土区，面积约150万平方公里，平均厚度在100米左右，相对于环北极圈冻土带来说，青藏高原冻土带的厚度更薄，土壤温度变化更大，因此热融作用明显，成为热融湖分布的重要地区。五、对地理环境的影响 ①对岩石圈的影响一方面，改变地表形态。首先，热融湖会导致多年冻土层融化，地表塌陷，湖岸坍塌后退，破坏冻土层的稳定。其次，热融湖塘的融化具有连锁性，所以热融湖通常成片出现，从远处或高空望去，就像满天繁星一样，形成美丽的“星宿海”。另一方面，改变土壤物理化学性质。由于热融湖区土壤水分发生变化，所以冻土的土壤质地、含水量、容重以及土壤养分都发生了强烈改变。②对水圈的影响热融湖大量蓄水形成湖泊，局地蒸发和降水将受到影响，且当湖泊面积扩大时，与其他湖泊和径流相贯通，地表水和地下水的水文状况也会随之发生改变。③对大气圈的影响热融湖演化过程中，积累在冻土层中的有机物分解释放出甲烷等温室气体，使湖塘出现冒泡的现象。当湖面冰封时，一个个甲烷气泡被冻结在透明的冰层中，出现与“气泡湖”相同的景观。有研究表明，热融湖加快了冻土的融化速度，使土壤中储存的碳大量释放，加剧了全球变暖。④对生物圈的影响热融湖演化过程破坏了地表植被根系的物质基础，而且，地面沉陷、土壤流失会严重破坏植被的根系，并对当地的生态系统造成极大的影响。冻土融化后，会将原来封冻的古老微生物、病毒等释放出来，影响生态环境。另外，热融湖会影响人类的工程建设。随着冻土区道路、输油管线等线性工程的大量修建，热融湖作为一种工程地质灾害，会显著影响工程基础的热稳定性，诱发冻土地带路基沉陷、变形等，危害工程安全。典例解析：例1：阅读图文材料，完成下列要求。多年冻土分为上下两层，上层为夏季融化、冬季冻结的活动层，下层为多年冻结层。由于全球变暖，环北极圈多年冻土已开始退化，在平原地区，随着地下冰（冰楔）融化，地表土壤失去支撑，从而形成滑塌、沉降等地貌，在平坦的地区逐步发展成为热融湖塘（下图）;高寒山地热融滑塌多发育于阳坡。热融滑塌使得土壤中有机碳分解速率加快，部分碳转化为温室气体排放到大气中，进一步加剧全球变暖。（1）推测多年冻土退化的具体表现。（2）说明热融湖塘的形成扩张过程。（3）分析高寒山地阳坡发育热融滑塌的原因。（4）简述热融滑塌加剧全球变暖作用机制。【参考答案】（1）土温升高;冻土面积缩小;冻土活动层厚度增加;地表出现热融滑塌、沉降（热融湖塘）;冻土分布纬度升高等。（2）夏季气温升高，冻土活动层融化;水分顺着裂隙下渗冻结形成冰楔;冰楔体积增大挤压裂隙周边土层使之松散;随着气候变暖，冰楔上部融化;地表土壤失去支撑，地表塌陷形成洼地;水（或地下水、雨水）在洼地汇集;水体吸收热量后（或蓄热多）加剧边坡冻土融化滑塌，热融湖塘逐步扩张。（3）阳坡接受太阳辐射多温度高，冻土消融快;山坡坡度较大，重力作用强，冻土消融后易于发生滑塌。（4）热融滑塌使下部冻土出露地表;接受光照和热量增加，微生物加速有机碳分解，温室气体排放量增多（或冻土蓄闭的二氧化碳逸出）;热融滑塌导致地表植被遭到破坏，温室气体吸收减少。【解析】本题以环北极圈多年冻土融化为背景，考查全球变暖对冻土的影响、热融湖塘景观的形成扩张过程、山地热融滑塌发生的原因以及热融滑塌加剧全球变暖的作用机制。综合考查分析图文材料的能力。（1）材料“多年冻土分为上下两层，上层为夏季融化、冬季冻结的活动层，下层为多年冻结层。由于全球变暖，环北极圈多年冻土已开始退化”，说明全球变暖导致冻土尤其是上层的土温升高；由于夏季融化，使冻土的面积缩小；冻土活动层即上层厚度增加；冻土分布纬度升高；材料“地表土壤失去支撑，从而形成滑塌、沉降等地貌，在平坦的地区逐步发展成为热融湖塘（下图）；高寒山地热融滑塌多发育于阳坡”，说明地表出现热融滑塌、沉降（热融湖塘）等景观。（2）地貌景观的形成一般从特殊位置、物质条件和动力条件分析。读右图，热融湖塘出现在活动层，由于夏季气温升高，冻土活动层融化；然后融化的水分顺着裂隙下渗冻结形成冰楔；冰楔体积增大，挤压裂隙周边土层，使之松散；结合材料“在平原地区，随着地下冰（冰楔）融化，地表土壤失去支撑，从而形成滑塌、沉降等地貌”，后来随着气候变暖，冰楔上部融化；地表土壤失去支撑，地表塌陷形成洼地；水（或地下水、雨水）在洼地汇集，热融湖塘由此形成。后来水体吸收热量后（或蓄热多）加剧边坡冻土融化滑塌，热融湖塘逐步扩张。（3）读题，关键词热融、滑塌，分别予以解释：阳坡接受太阳辐射多，山体表面温度高，夏季冻土消融快；又由于山坡坡度较大，在重力作用下，冻土消融后易于发生滑塌。（4）全球变暖从温室气体排放和吸收两大分面分析。材料“热融滑塌使得土壤中有机碳分解速率加快，部分碳转化为温室气体排放到大气中，进一步加剧全球变暖”，结合第1问结论，说明热融滑塌使下部冻土出露地表；在夏季地表接受光照和热量增加，使冻土中的微生物活动加剧，加速分解土壤中的有机碳，温室气体排放量增多（或冻土蓄闭的二氧化碳逸出）；热融滑塌过程中同时导致地表植被遭到破坏，使温室气体吸收减少。例2：热融湖塘又称热喀斯特湖，一般指在多年冻土区由于地下冰融化而导致地表土体沉陷并形成洼地，融水随之聚积于洼地而形成的湖塘。通常某地热敏感度值越高，越易产生热融湖。图1为某区域热融湖塘热敏感分区图。图2为该区域1969年到2010年热融湖塘面积变化图。读图回答下列问题。1．结合材料推断该区域热融湖塘变化特点的主要原因。(6分)2．简述该区域热融湖塘变化对青藏铁路运营产生的影响。（4分）【参考答案】（1）由于全球气候变暖（2分）及工程建设，（2分）使热融湖塘数量不断增多，面积不断扩大。（2分）（2）路基翻浆和路基破损（破坏路基）（2分）损害车辆和通信、信号设备、影响列车运行安全。（2分）例3：近年来，随着全球变暖北极冻土区气温升高造成冻土融化。由于这种融化作用形成的地貌，与石灰岩地区岩溶作用形成的地貌很相似，故称为“热喀斯特”作用；由其形成的低洼地积水成湖，称为“热喀斯特”湖。研究人员在北极地区11个“热喀斯特”湖72个地点捕获了湖底冻土层释放的甲烷气泡（如下图所示）。分析“热喀斯特”作用对北极地区生态环境的影响。【参考答案】“热喀斯特”作用使冻土融化，形成湖泊(2分);湖泊的形成加快冻土融化过程(2分);冻土融化过程释出甲烷温室气体(2分);促进全球进一步