学术情境试题39：山西宁武万年冰洞

“万年冰洞”位于吕梁山脉海拔2000多米的山上，洞穴开口向北，呈肚大口小、垂直分布的“保龄球瓶”状。洞里冰的年龄各不相同，核心部分的冰的形成最早可以追溯到距今约300万年以前的第四纪冰期时期，外部、靠近洞口或靠近主流水道的冰，成冰年代比较晚。读冰洞所在的区域示意图(图3)，完成9～11题。

9．下图所示冰洞剖面图，其冬季气流运动方向正确的是

10．冰洞内冰体夏季不易融化的原因是

A．海拔较高，外部冰川广布

B．垂直洞穴，空气对流旺盛

C．下冷上热，洞内空气稳定

D．洞口向北，受冷空气影响

11．以下措施中，不利于冰洞中冰体保持的是

A．增加通风设施

B．搬运冰块进洞

C．控制游客数量

D．保护洞边植被

该组试题的设计可以参考以下论文：

试题中关于冰洞位置分布图，可以参考论文中的图1，如下所示：

文字材料中关于冰洞形成年代的表述，极有可能来自论文中结论部分，如下所示(红色部分)：

第9题的图像应该是命题者根据论文中对冰洞概况描述而自行绘制的。试题的分析可以参考论文中关于冰洞形成的物理因素：

根据上述分析，夏季热空气不易进行入洞中。可以进行逆向思考，如果夏季热空气能大量进行洞，就会造成洞内冰体融化，那么，又怎么会形成万年冰洞呢？

关于冬季冷空气进入冰洞内的原因，请参考上面的分析。正确选项为D。

第10题，由于冰洞是垂直分布，开口向上，因此出现上热下冷，洞内空气稳定，与洞外的热交换较少，不易融化。论文中还提到洞体之外覆盖的巨厚石灰岩层和黄土堆积物，如下所示：

关于冰洞冰体保存的原因，还要从冰洞的结构特征说起，如下图所示：

图像来源：孟宪刚;朱大岗;邵兆刚，等.山西宁武"万年冰洞"形成机制初探[J].地球学报.2006,27(2)

该论文指出：

第10题B选项“垂直洞穴，空气对流旺盛”，逆向思考，如果空气对流旺盛，就会造成冰体融化，选项B错误。

第10题D选项“洞口向北，受冷空气影响”，冷空气确实会对冰洞产生影响，论文中分析如下：

但是，题目问的是夏季，冬季才会受到冷空气的影响。选项D错误。

第10题A选项“海拔较高，外部冰川广布”的表述错误。根据经纬度信息、海拔信息可判断该地没有冰川分布，这也万年冰洞的特别之处。如下分析：

资源来源：孟宪刚;朱大岗;邵兆刚，等.山西宁武"万年冰洞"形成机制初探[J].地球学报.2006,27(2)

第11题考查冰洞中冰体保持的措施。

选项A“增加通风设施”会引起洞内冷空气与洞外热空气的交换，造成冰体融化，不利于冰洞中冰体的保持，选项A正确；

选项B“搬运冰块进洞”，是有利于冰体保持，但现实中真的会出现这种情况吗？该如下理解呢？上述的论文中有以下分析：

大量的游客进入洞内，会造成洞内温度升高，因此选项C“控制游客数量”有利于冰体保持。

选项D“保护洞边植被”有利于调节局部小气候，减弱对洞内冰体的影响。

答案：9.D　　10.Ｃ   11.A

今天的分析到此结束，下次再见！

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