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沙漠“移动包”

2019-07-01屈建军

知识就是力量 2019年7期
关键词:沙粒随风沙丘

屈建军

在中国北部和西北部分布着八大沙漠和四大沙地,关于它们,过去有着无数的神话和传说:鬼怪经常和旅行者纠缠作崇;东晋高僧法显在《佛国记》中说:“沙河中多有恶鬼、热风,遇则皆死,无一全者。”黄沙蔽日,人迹罕至。沙漠真的如此荒凉吗?事实并不完全是这样。

积沙成“丘”

沙漠属于荒漠生态系统,它和海洋、冰川、湖泊一样都是大自然之子。中国的沙漠广阔无垠,壮丽多变,形成了丰富多彩的风沙地貌和各种各样的自然景观。风是沙漠形成的主要力量,没有风的作用,就没有沙漠,也就没有沙丘地貌。

沙丘地貌通过沙粒的起动、搬运和堆积形成。我们一般把能使沙粒起动的风速称为起沙风速,沙的粒度粗细不同,起沙风的速度也就不同。沙粒细小,微风一吹就动;反之,沙粒粗重,高速的风才能推得动。经过实地测量,沙漠的起沙风速一般是4米 / 秒~5米 / 秒(距离地表2米处高度),小于这个速度的风吹不动沙。

公认的沙粒起动方式主要有提升、拖拉和碰撞三种。提升是指当风速较大的风经过沙粒地表时,沙粒的顶部气压会较底部小些,沙粒就会受到上举的力量,开始起动;当风速大到一定程度,提升力大于沙粒的重力时,沙粒就会升起,并随风移动。拖拉是比提升更有效的起动方式,暴露在风中的沙粒的迎风侧气压比背风侧大,沙粒受到向前推动的力,而且这种力在沙粒的上部比下部大,所以,沙粒容易向前滚动。对于沙粒来说,滚动要比提升更容易。碰撞是指当少量沙粒受提升又降落后,就会撞击地表更多的沙粒,造成大量沙粒跳起,并随风搬运。一颗沙粒一旦受提升又降落,就可以一次撞击许多颗未动的沙粒跳起,这些受撞击跳起的沙粒降落后又可引发更多沙粒跳起……从而形成连锁反应,使跳跃式的沙粒群体随风运动,形成挟带沙粒的风—风沙流。跳跃运动是沙粒移动的主要方式,大约占沙丘沉积的75%,因此,沙丘爬行要记在“碰撞”的功劳簿上。

造型各异的沙丘

金黄色的沙粒堆积成“波浪起伏”的沙丘,沙丘形态多样,有单个存在的,但更多的是复合在一起连片分布,许多单个小沙丘聚集在一起就形成了庞大的复合型沙丘。

沙丘形态是沙丘种类划分的依据:形似上弦月的沙丘叫新月形沙丘,是最常见的沙丘单体。当风经过沙堆时,正面受阻,风不甘心,就从两翼包抄,绕到沙丘前面,从而形成两只翼角,像上弦月一样,地理学家形象地将其称为新月形沙丘。新月形沙丘迎风面缓缓凸起,背风面凹进,好像一个浮雕的新月。

除此之外,还有格状沙丘、金字塔沙丘、羽毛状沙丘等。格状沙丘是在两个几乎相互垂直方向的风的作用下形成的,由纵横交叉的沙丘所组成,平面形态呈网格状。金字塔沙丘受多向风作用而形成,因其形态和古埃及金字塔相似而得名,又称星状沙丘。金字塔沙丘通常有一个尖的顶,从尖顶向不同方向延伸出3个或更多的狭窄沙脊,每个沙脊都有一个发育很好的坡面,坡度一般为25°~30°,丘体高大,最大的金字塔沙丘高达400多米。

爬行的沙丘

沙丘风沙移动有三种形式:蠕移、跃移和悬移。风速超过起沙的临界风速时,沙就活跃起来了,被风推着,满地翻滚,就像无数的虫子在蠕动。风速再大些时,沙粒就会跳跃起来,随风向前,风速减小时,跳动减弱,最终由于重力跌落……沙漠风是永远不知疲倦的堆塑家,它裹挟着沙粒奔跑,途中遇到起伏不平的地势、丛生的植物或者别的障碍物时,会被迫卸下挟带的沙粒,使其在障碍物周边慢慢堆成沙饼,沙粒跳到沙饼上就再也跳不起来,沙饼上的沙粒越堆越多,慢慢形成沙丘。

沙丘爬行大都有方向性。一般在单一的西北风或东北风的作用下,沙丘均以前进式爬行为主,受多风向作用的沙丘以往复式摆动向前爬行。新月形沙丘的两只翼角总是指向下风向,线状沙丘的爬行方向与主风向几乎平行,而横向沙丘则与主风向垂直。几乎所有的沙丘都是迎风坡较缓,背风坡较陡,但坡度最陡也不超过34°。

沙丘的爬行速度除了和风向、风速有关外,也与沙丘的高度有关。沙丘移动速度与高度成反比,即沙丘越高大,爬行速度就越慢。

沙丘風沙移动有三种形式:蠕移、跃移和悬移。风速超过起沙的临界风速时,沙就活跃起来了,被风推着,满地翻滚,就像无数的虫子在蠕动。风速再大些时,沙粒就会跳跃起来,随风向前,风速减小时,跳动减弱,最终由于重力跌落……沙漠风是永远不知疲倦的堆塑家,它裹挟着沙粒奔跑,途中遇到起伏不平的地势、丛生的植物或者别的障碍物时,会被迫卸下挟带的沙粒,使其在障碍物周边慢慢堆成沙饼,沙粒跳到沙饼上就再也跳不起来,沙饼上的沙粒越堆越多,慢慢形成沙丘。

沙丘爬行大都有方向性。一般在单一的西北风或东北风的作用下,沙丘均以前进式爬行为主,受多风向作用的沙丘以往复式摆动向前爬行。新月形沙丘的两只翼角总是指向下风向,线状沙丘的爬行方向与主风向几乎平行,而横向沙丘则与主风向垂直。几乎所有的沙丘都是迎风坡较缓,背风坡较陡,但坡度最陡也不超过34°。

沙丘的爬行速度除了和风向、风速有关外,也与沙丘的高度有关。沙丘移动速度与高度成反比,即沙丘越高大,爬行速度就越慢。

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