传统的度日因子模型很难分辨在结冻期土壤每日结冻和解冻的过程,而日小时积温可以区分正积温和负积温对土壤冻结过程的影响.利用北疆地区1951-2010年气象站数据和决策树算法,分析计算日小时积温及表层5cm和10cm土壤冻结状态数据及日小时积温对季节性冻土冻结现象的影响.结果表明:在北疆范围年小时正积温以每年平均160℃增长,而年小时负积温以每年平均153℃减少.季节性冻土发生冻结现象所需的临界值分布与北疆地区气候和土壤分布基本一致,但仍存在空间差异性.北疆地区5cm土壤结冻所需的日小时负积温为-50℃以下,而5cm到10cm土壤结冻所需日小时负积温的平均值差值为-15℃左右.与日最低气温和日平均气温作为土壤结冻判据相比,日小时积温临界值作为判据可获得较高的精确度.在昌吉地区和阿勒泰地区冻土的平均深度随着日小时负积温临界值的增加而减少.
根据青藏公路和青藏铁路多年的研究实践 ,对青藏高原多年冻土区路堤的临界高度进行了分析和讨论 .在青藏高原多年冻土区 ,由于各地年平均气温不相同 ,因而各地空气的融化指数和冻结指数不相同 .在同一地区 ,路堤表面材料特性不同 ,其表面的融化指数和冻结指数也就不同 .如果在某一地区 ,路堤表面的融化指数和冻结指数相等 ,则该地路堤的融化深度和冻结深度也应相等 (忽略路堤及基底土体融化状态和冻结状态下导热系数的差异 ) .在这种情况下 ,该路堤临界高度等于路堤融化 (冻结 )深度减去天然上限埋深 ,该地区的年平均气温即该路堤临界高度的年平均气温临界值 .对于一定表面特性的路堤 ,当某地区年平均气温高于临界值时 ,则该地区不存在路堤临界高度 ;只有当年平均气温低于临界值时 ,路堤临界高度才存在 ,且随年平均气温的降低 ,临界路堤高度减小 .在此基础上 ,提出了无临界路堤高度地区路堤的设计原则 ,以及保持路堤下多年冻土上限不变的工程措施 .