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、冬季凍結的活動層，下層為多年凍結層。我國的多年凍土主要分布于東北高緯地區和青藏高原高海拔地區。東北高緯地區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℃。

由我國自行設計、建設的青藏鐵路格(爾木)拉(薩)段成功穿越了約550千米的連續多年凍土區，是全球目前穿越高原、高寒及多年凍土地區的最長鐵路。多年凍土的活動層反復凍融及冬季不完全凍結，會危及鐵路路基。青藏鐵路建設者創造性地提出了“主動降溫、冷卻路基、保護凍土”的新思路，采用了熱棒新技術等措施。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多年凍土分布區。圖b為青藏鐵路路基兩側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，地下部分為蒸發段，當冷凝段溫度低于蒸發段溫度時，蒸發段液態物質汽化上升，在冷凝段冷卻成液態，回到蒸發段，循環反復。

(1)圖a所示甲地比五道梁路基更不穩定，請說明原因。

(2)根據熱棒的工作原理，判斷熱棒散熱的工作季節(冬季或夏季)，簡述判斷依據；分析熱棒傾斜設置(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，活動層更頻繁地凍融，(凍結時體積膨脹，融化時體積收縮，)危害路基；甲地年平均氣溫高于五道梁，夏季活動層厚度較大，冬季有時不能完全凍結，影響路基穩定性。

(2)冬季。

依據：冬季氣溫低于地溫，熱棒蒸發段吸收凍土的熱量，(將液態物質汽化上升，與較冷的地上部分管壁接觸，凝結，釋放出潛熱，)將凍土層中的熱量傳送至地上(大氣)。

熱棒傾斜設置的原因：使棒體能深入鐵軌正下方，保護鐵軌下的路基(多年凍土)。

【解析】

本題以青藏鐵路的建設為材料背景，考查區域自然地理環境特征、交通運輸建設的影響因素，難度較低，重在考查學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，活動層更容易頻繁的凍融（凍結時體積膨脹，融化時體積收縮），危害路基；甲地年平均氣溫高于五道梁，夏季活動層厚度較大，冬季有時不能完全凍結，影響路基穩定性。

（2）工作季節為冬季。冬季地上氣溫低于地下氣溫，蒸發段吸收凍土的熱量，將液態物質汽化上升，與較冷的地上部分管壁接觸，凝結，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，氣態物質在此段冷凝轉化成液態流回蒸發段。傾斜設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，對地層溫度的調節作用更強；使熱棒能深入鐵軌正下方，保護鐵軌下的路基（多年凍土）