Question

【题目】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。我国的多年冻土主要分布于东北高纬地区和青藏高原高海拔地区。东北高纬地区多年冻土南界的年平均气温在﹣1°～1℃，青藏高原多年冻土下界的年平均气温约－3.5°～－2℃。
由我国自行设计、建设的青藏铁路格（尔木）拉（萨）段成功穿越了约550千米的连续多年冻土区，是全球目前穿越高原、高寒及多年冻土地区的最长铁路。多年冻土的活动层反复冻融及冬季不完全冻结，会危及铁路路基。青藏铁路建设者创造性地提出了“主动降温、冷却路基、保护冻土”的新思路，采用了热棒新技术等措施。图a示意青藏铁路格拉段及沿线年平均气温的分布，其中西大滩至安多为连续多年冻土分布区。图b为青藏铁路路基两侧的热棒照片及其散热工作原理示意图。热棒地上部分为冷凝段，地下部分为蒸发段，当冷凝段温度低于蒸发段温度时，蒸发段液态物质汽化上升，在冷凝段冷却成液态，回到蒸发段，循环反复。


（1）分析青藏高原形成多年冻土的年平均气温比东北高纬地区低的原因。
（2）图a所示甲地比五道梁路基更不稳定，请说明原因。
（3）根据热棒的工作原理，判断热棒散热的工作季节（冬季或夏季），简述判断依据；分析热棒倾斜设置（图b）的原因。

Answer 1

【答案】
（1）

青藏高原纬度低，海拔高，太阳辐射强；（东北高纬地区年平均气温低于－1～1 ℃，可以形成多年冻土。）青藏高原气温年较差小，当年平均气温同为－1～1 ℃时，冬季气温高，冻结厚度薄，夏季全部融化，不能形成多年冻土。

（2）

甲地年平均气温更接近0 ℃，受气温变化的影响，活动层更频繁地冻融，（冻结时体积膨胀，融化时体积收缩，）危害路基；甲地年平均气温高于五道梁，夏季活动层厚度较大，冬季有时不能完全冻结，影响路基稳定性。

（3）

冬季。依据：冬季气温低于地温，热棒蒸发段吸收冻土的热量，（将液态物质汽化上升，与较冷的地上部分管壁接触，凝结，释放出潜热，）将冻土层中的热量传送至地上（大气）。热棒倾斜设置的原因：使棒体能深入铁轨正下方，保护铁轨下的路基（多年冻土）。

【解析】（1）青藏高原形成多年冻土的年平均气温比东北高纬地区低，一方面与二者相差较大的纬度位置、海拔密切相关，另一方面与青藏高原自身的气温年变化小有关。青藏高原海拔高，纬度低，太阳辐射强，但大气保温作用弱，加之不受寒冷的冬季风影响，气温年较差小，导致其形成多年冻土的年平均气温比东北高纬地区低。（2）由图可看出，甲地年均温高于五道梁地区，且更接近0℃等温线，因而使多年冻土的活动层反复冻融及冬季不完全冻结，会危及铁路路基。（3）热棒的工作原理是：当冷凝段温度低于蒸发段温度时，蒸发段液态物质汽化上升，在冷凝段冷却成液态，回到蒸发段。青藏高原冬季气温低于地温，热棒能够将冻土层中的热量传至地表大气中，从而起到“主动降温、冷却路基、保护冻土”的作用。