永久凍土查看源代码讨论查看历史
永久凍土 |
|---|
|
永久凍土（英語：Permafrost）指溫度在0°C或低於0°C，且至少連續凍結兩年的岩土層。其所在之處，即使在天氣回暖之時，氣溫仍然在結冰點以下，使凍土內的冰不能再次溶化成為水份，因而使凍土的組成不變。
結構
永久凍土層一般分布在寒冷地區地下30~200公分處，通常又分為上下兩層，上層夏季融化，被稱為活動層，下層在夏季仍處於凍結狀態。其持續冰凍時間可長達1000年以上。永久凍土地帶的泥土不一定有水份，例如在無孔基岩（不透水的岩石）裡就不可能有水；但在大多數情況下，水不單存在，而且更超過地表物料的潛在水飽和量。
分佈
世界上的永凍土，絕大部分都坐落在北極，約為俄羅斯（Russia）北部、加拿大（Canada）北部、阿拉斯加（Alaska）地區和格陵蘭（Greenland）次大陸，它泛指凍土層的溫度遠低於結冰點以下超過兩年的狀況。永凍土的特色，在於氣溫低、持續時間長，甚至北極地區的凍土層都有幾百公尺的厚度，很多都是從冰河期便累積堆疊至今，見證了許多地球演變進展的歷史。
作用
由於永凍土環境惡劣、氣溫極低和嚴峻的暴風雪情勢，使得這些區域都是寸草不生、杳無生息──或許看似並沒有半點益處，但永凍土其實對環境有非常正面的影響，如吸收二氧化碳、不讓溫室氣體排放於空氣中，而土上的苔蘚，更對光合作用、製造氧氣有極大幫助。
千年不變
一般的凍土層在氣候回暖或受到強壓時，凍土內的冰會溶解成為水；但永久凍土的所在之處，即使在天氣回暖之時，氣溫仍然在結冰點以下，使凍土內的冰不能再次溶化成為水份，因而使凍土的組成不變。其持續冰凍時間可長達1000年以上。
形成條件
形成永久凍土的兩個必要條件:
- 氣溫足夠低。如果年平均氣溫高於0°C，雖然有可能形成季節性凍土，但卻無法形成多年凍土。
- 持續時間足夠長。大氣的低溫要傳導到地表以下幾百甚至上千米的深度，需要足夠長的時間才能完成。
永久凍土地帶的水份長期凍結，一般植物難以生長。大多數多年凍土都位於南北緯48度以上的地區，多年凍土層的厚度隨緯度的增高而增厚。例如：北極和南極附近的凍土帶，唯一的例外是位於青藏高原的凍土帶，其土地由於海拔高而變成多年凍土。
氣候變遷
凍土地帶隨氣候增減
由於氣候的轉變，多年凍土的範圍會隨氣候而增減。現時地球上有20%的土地被凍土覆蓋。這些凍土，有連綿不斷的多年凍土地帶，亦有孤立的不連續永久凍土，以及被冰河所覆蓋的地方。凍土層上方是季節性融化的活動層，其厚度不一，在夏季一般為0.6至4米，可支持植物生長。在多年凍土地帶冬天凍土厚達440米，美國阿拉斯加可厚達726米，在加拿大和北極群島最厚達1,493米。
暖化問題
然而，暖化的問題加速了永凍土的分崩離析和瓦解，《Nature》報導，專家強調，這近乎是千年來的第一次。科學家發現，北極的永凍土由於暖化的關係正持續在崩解，這種大規模的現象不僅讓長年被冰封的甲烷（CH4）等氣體外溢，其所產生的影響是你我無法想像的巨大。[1]
全球多年凍土是一個巨大的碳庫，其碳儲量達到大氣中的兩倍，在全球暖化背景下，凍土中儲存的碳正在被大量釋放出來，引起二氧化碳和甲烷等溫室氣體排放，從而加劇全球暖化。多年凍土的退化同樣影響區域水文、生態、地貌等過程。
溫室氣體致命危機
北極在氣候變遷的發展中，扮演重要角色，這裡暖化的速度不僅是其他地區的兩倍以上，北極的變化更牽動著全球氣候和海洋系統。融化的冰層造成生態系統失衡；並會釋放永凍土層中儲存的甲烷和二氧化碳等溫室氣體，將加劇氣候變遷的失控。隨著北極的升溫，科學家提出擔憂：永凍土層一旦融化，會釋出大量溫室氣體（包含二氧化碳及甲烷），這將會成為氣候變遷失控的引爆點，除此之外，科學家同時嚴密審視遠古致命疾病可能重現於世的風險。[2]