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根据山西省水文水资源勘测局太谷均衡实验站冻土器实测冻土深度绘制的3个冻融期土壤冻融过程曲线见图3.3。根据土壤冻融特征，将土壤冻融过程划分为3个主要阶段 [84-86，89，117] ，具体划分结果见表3.3。
图3.3 2015—2018年冻融期土壤冻融过程曲线
表3.3 冻融阶段划分与最大冻深
2015—2016年冻融期，不稳定冻结期间平均冻结速率为0.64cm/d,最大冻结速率6cm/d。进入稳定冻结阶段，随着太阳辐射及气温的持续下降，冻层锋面以1.12cm/d的平均冻结速率稳定向下推进。到2月3日，冻层达到整个冻融期间最大值70cm,持续时间为4d。随着气温的回升，进入消融解冻阶段，冻层出现双向融化，即从地表向下融化和从冻结封面向上融化。表层冻层融化速率较快，下层融化速率较慢，其下层融化速率为1.5cm/d。3月5日后一次大幅度降温导致地表出现3~6cm厚的冻层，3月15日冻层全部融通。
2016—2017年冻融期，气温是近 10 多年最高的一年，属于典型的“暖冬”，最大冻结深度仅34cm。不稳定冻结阶段，土壤冻深较小且冻层松散，最大冻结深度小于10cm。进入稳定冻结阶段，冻层开始稳定向下发展，平均冻结速率为0.61cm/d,最大冻结速率可达3cm/d,2017年2月2日冻层深度达到最大。2月20日以后，土壤进入消融解冻阶段，气温呈波动式回升，且回升速度较快，地表再次经历昼融夜冻，3月6日冻层全部融通，平均消融速率为1.0cm/d。
2017—2018年冻融期，不稳定冻结期间平均冻结速率为0.88cm/d,最大冻结速率2cm/d。进入稳定冻结阶段，冻层锋面以0.66cm/d的平均冻结速率稳定向下推进，2月6日，冻层达到最大冻深49cm,持续时间为11d。消融解冻阶段，表层冻层融化速率较快，最大可达5cm/d,下层融化速率较慢，融化速率为1cm/d。3月7日和3月8日出现大幅度降温，日内最低气温分别为-4.9℃和-7.7℃，导致地表再次出现4~5cm的冻层;3月10日，日内最高气温达19.1℃，冻层全部融通。