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沙丘探奇

2009-09-18

奇闻怪事 2009年6期
关键词:背风面沙粒沙丘

“那是个黄黄的世界,那是个使我忘食废寝的世界……沿途如同女人酮体的绵延沙丘,落日余辉,干燥的风……”三毛描绘沙漠情境的文字我们耳熟能详。沙漠的独特景观对我们来说的确充满了神秘色彩和诗情画意,沙漠也是我们向往的地方。地球上陆地的三分之一都是沙漠,而20%的沙漠,又都被沙丘所覆盖。可以说,是沙丘打破了广袤沙漠的沉默,赋予了沙漠澎湃咆哮的张力。

沙漠中的弯弯新月

不管大小如何,当沙子碰到障碍物,就会在迎风一侧堆积起来。这时候,沙丘的雏形便形成了。沙被堆起来,袖珍小沙丘紧接着变成更大的风的障碍物,阻止更多的沙粒堆积起来。

风挽着沙,兵分三路前进。一部分纵向顺着沙丘斜坡越过顶部继续前进,而另外两个部分则向沙丘两边分开,绕过沙丘两侧再前进。这些绕道从沙丘两侧经过的风,同时也把沙丘两侧的沙大量带走。这样长时间连续不断地运动,使沙丘的中部顶着风吹来的那面凸出,两侧随着风向渐渐伸出两个尖角,形成美妙的月牙儿形状。

至此,一种最为常见的沙丘——新月形沙丘就形成了。

新月形沙丘大部分出现在沙漠的边缘地带,风越强大,沙丘两尖角展开的幅度就越小。新月形沙丘都不太高,一般1至5米,宽度可达100至300米。新月形沙丘迎风的一侧凸出而平缓,而背风一侧凹入而较陡。也就是说,迎风面是缓坡,而背风坡是陡坡。这也是几乎所有类型沙丘的共性。正因为这样,沙丘面的陡峭与否成了风向标。通过观察和对比各种沙丘两侧的长度,我们就能初步估测此地的风向情况。

风的魔力,不可思议

新月形沙丘是在风向稳定、并且没有足够的沙子堆积大片区域的情况下演变而成的。当沙量不同、风力风向条件变化时,沙丘还会相应呈现哪些奇特的形态呢?

当沙量丰足,风向依然恒定,但风力增大一些,沙子有点潮湿,又有一些植被能将它们束缚在一起,我们就能得到抛物线形状的沙丘,其形状恰似一个“U”字,开口方向与风吹来的方向相反。抛物线形状的沙丘有时候会成群出现,看起来就像耙子的尖齿。U型沙丘在海岸区域很常见。

如果缺乏草木固定,而沙量又有限,风向有会聚趋势时,长长直直的线性沙丘就形成了,与横向沙丘不同,线性沙丘的直列方向与风向相平行。

假如风向时常改变,沙丘便可能形成其它形状,例如一群具有多个“触角”的星状沙丘,每个都从中央隆起的地方辐射出数个不规则的臂,整个沙丘群就排列成了杂乱的斑点图案。

单一沙丘的高度可以达到500米,内蒙古巴丹吉林沙漠、非洲西南岸的纳米布沙漠都拥有全球最高的沙丘。而范围巨大的沙丘地带被称作沙海,峰峦陡峭,沙脊如刃,高低错落,全部都是风的杰作。

如果长年有不同方向的风吹过,比如季风,就会产生复杂型沙丘,也就是以上各种形态相互混杂的沙丘。这也是我们在浩瀚无垠的沙漠里普遍存在的沙反形状,其中,弯弯新月型沙丘的顶冠上伏着一个星状沙丘的形态尤为多见。

浩浩荡荡的游走大军

如果把沙丘与波浪的类比仅仅停留在形态的类似上,那就太片面了,其实,同波浪的起伏前行一样,沙丘也在随岁月和风吹不断运动。

沙丘沙粒的直径往往小于1毫米,可以使沙粒停住的极限角度大约为35度。当背风面弧度下摆的滑面更为陡峭,一旦超过这个角度时,重力就会把散沙拉扯下来。这时候,小的“雪崩”就上演了。沙子在背风面如同瀑布倾注而下,有时候背风面会在顷刻间整体下滑,于是我们就能观察到,沙丘向前推进了。

沙丘移动的速度取决于几个方面,显然风速是一大因素。每小时60千米的大风比每小时50千米的风能挪动更多的沙子;沙丘的大小也很重要,小型的沙丘跑得快,一年能跨步几十米;植被也发挥了重要作用。沙丘一旦陷入了长有植物的领地,便即刻减慢脚步。火星上的沙丘移动速度非常缓慢。因为火星上大气很稀薄,风也就很微弱,这颗红色星球表面的沙丘即使移动几米,也要花费大约1000多年。

欢声笑语震沙场

沙子在“雪崩”时还会“唱歌”甚至“轰鸣”,这就是神秘的鸣沙现象。因为在滑落的过程中,沙粒以不同的频率相互撞击,在流动层形成固定的声波。这些声波一个个迭加,使得整个层面都振动起来,就像一个扩音器一样,而一旦形成共鸣,所有的沙粒就都振动起来,并奏出或高或低的响声。对于巨大的沙丘,只需要极薄的两三厘米厚的沙层就能够鸣沙。

一千多年来,世界各地的旅行家都经历过鸣沙现象。1295年,意大利探险家马可·波罗就描述过在中国西部和中亚地区沙漠中的鸣沙,“这些沙漠中的精灵用各种乐器声、鼓声和武器碰撞的声音将空气填满”。

世界上已经发现了100多处会发声的沙滩和沙漠。蒙古戈壁滩、美国长岛、英国诺森伯兰海岸、丹麦波恩贺尔姆岛、波兰的科尔堡……都会发出奇特的声响。沙子发出来的声音也多种多样,比如,苏格兰爱格岛上的沙子,能发出一种尖锐响亮的声音,就好像弹动拉紧的丝弦;中国鸣沙山的沙子能发出轰隆的巨响,像打雷一样,响彻数千米;最有意思的要属夏威夷群岛的大沙丘,人在沙丘上走动,或者猛搓沙子,都会发出“汪汪”的狗叫声。

(林贤焜荐自《大科技》)

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