沙丘探奇

“那是個(gè)黃黃的世界，那是個(gè)使我忘食廢寢的世界……沿途如同女人酮體的綿延沙丘，落日余輝，干燥的風(fēng)……”三毛描繪沙漠情境的文字我們耳熟能詳。沙漠的獨(dú)特景觀對我們來說的確充滿了神秘色彩和詩情畫意，沙漠也是我們向往的地方。地球上陸地的三分之一都是沙漠，而20％的沙漠，又都被沙丘所覆蓋。可以說，是沙丘打破了廣袤沙漠的沉默，賦予了沙漠澎湃咆哮的張力。

沙漠中的彎彎新月

不管大小如何，當(dāng)沙子碰到障礙物，就會(huì)在迎風(fēng)一側(cè)堆積起來。這時(shí)候，沙丘的雛形便形成了。沙被堆起來，袖珍小沙丘緊接著變成更大的風(fēng)的障礙物，阻止更多的沙粒堆積起來。

風(fēng)挽著沙，兵分三路前進(jìn)。一部分縱向順著沙丘斜坡越過頂部繼續(xù)前進(jìn)，而另外兩個(gè)部分則向沙丘兩邊分開，繞過沙丘兩側(cè)再前進(jìn)。這些繞道從沙丘兩側(cè)經(jīng)過的風(fēng)，同時(shí)也把沙丘兩側(cè)的沙大量帶走。這樣長時(shí)間連續(xù)不斷地運(yùn)動(dòng)，使沙丘的中部頂著風(fēng)吹來的那面凸出，兩側(cè)隨著風(fēng)向漸漸伸出兩個(gè)尖角，形成美妙的月牙兒形狀。

至此，一種最為常見的沙丘——新月形沙丘就形成了。

新月形沙丘大部分出現(xiàn)在沙漠的邊緣地帶，風(fēng)越強(qiáng)大，沙丘兩尖角展開的幅度就越小。新月形沙丘都不太高，一般1至5米，寬度可達(dá)100至300米。新月形沙丘迎風(fēng)的一側(cè)凸出而平緩，而背風(fēng)一側(cè)凹入而較陡。也就是說，迎風(fēng)面是緩坡，而背風(fēng)坡是陡坡。這也是幾乎所有類型沙丘的共性。正因?yàn)檫@樣，沙丘面的陡峭與否成了風(fēng)向標(biāo)。通過觀察和對比各種沙丘兩側(cè)的長度，我們就能初步估測此地的風(fēng)向情況。

風(fēng)的魔力，不可思議

新月形沙丘是在風(fēng)向穩(wěn)定、并且沒有足夠的沙子堆積大片區(qū)域的情況下演變而成的。當(dāng)沙量不同、風(fēng)力風(fēng)向條件變化時(shí)，沙丘還會(huì)相應(yīng)呈現(xiàn)哪些奇特的形態(tài)呢?

當(dāng)沙量豐足，風(fēng)向依然恒定，但風(fēng)力增大一些，沙子有點(diǎn)潮濕，又有一些植被能將它們束縛在一起，我們就能得到拋物線形狀的沙丘，其形狀恰似一個(gè)“U”字，開口方向與風(fēng)吹來的方向相反。拋物線形狀的沙丘有時(shí)候會(huì)成群出現(xiàn)，看起來就像耙子的尖齒。U型沙丘在海岸區(qū)域很常見。

如果缺乏草木固定，而沙量又有限，風(fēng)向有會(huì)聚趨勢時(shí)，長長直直的線性沙丘就形成了，與橫向沙丘不同，線性沙丘的直列方向與風(fēng)向相平行。

假如風(fēng)向時(shí)常改變，沙丘便可能形成其它形狀，例如一群具有多個(gè)“觸角”的星狀沙丘，每個(gè)都從中央隆起的地方輻射出數(shù)個(gè)不規(guī)則的臂，整個(gè)沙丘群就排列成了雜亂的斑點(diǎn)圖案。

單一沙丘的高度可以達(dá)到500米，內(nèi)蒙古巴丹吉林沙漠、非洲西南岸的納米布沙漠都擁有全球最高的沙丘。而范圍巨大的沙丘地帶被稱作沙海，峰巒陡峭，沙脊如刃，高低錯(cuò)落，全部都是風(fēng)的杰作。

如果長年有不同方向的風(fēng)吹過，比如季風(fēng)，就會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜型沙丘，也就是以上各種形態(tài)相互混雜的沙丘。這也是我們在浩瀚無垠的沙漠里普遍存在的沙反形狀，其中，彎彎新月型沙丘的頂冠上伏著一個(gè)星狀沙丘的形態(tài)尤為多見。

浩浩蕩蕩的游走大軍

如果把沙丘與波浪的類比僅僅停留在形態(tài)的類似上，那就太片面了，其實(shí)，同波浪的起伏前行一樣，沙丘也在隨歲月和風(fēng)吹不斷運(yùn)動(dòng)。

沙丘沙粒的直徑往往小于1毫米，可以使沙粒停住的極限角度大約為35度。當(dāng)背風(fēng)面弧度下擺的滑面更為陡峭，一旦超過這個(gè)角度時(shí)，重力就會(huì)把散沙拉扯下來。這時(shí)候，小的“雪崩”就上演了。沙子在背風(fēng)面如同瀑布傾注而下，有時(shí)候背風(fēng)面會(huì)在頃刻間整體下滑，于是我們就能觀察到，沙丘向前推進(jìn)了。

沙丘移動(dòng)的速度取決于幾個(gè)方面，顯然風(fēng)速是一大因素。每小時(shí)60千米的大風(fēng)比每小時(shí)50千米的風(fēng)能挪動(dòng)更多的沙子；沙丘的大小也很重要，小型的沙丘跑得快，一年能跨步幾十米；植被也發(fā)揮了重要作用。沙丘一旦陷入了長有植物的領(lǐng)地，便即刻減慢腳步。火星上的沙丘移動(dòng)速度非常緩慢。因?yàn)榛鹦巧洗髿夂芟”。L(fēng)也就很微弱，這顆紅色星球表面的沙丘即使移動(dòng)幾米，也要花費(fèi)大約1000多年。

歡聲笑語震沙場

沙子在“雪崩”時(shí)還會(huì)“唱歌”甚至“轟鳴”，這就是神秘的鳴沙現(xiàn)象。因?yàn)樵诨涞倪^程中，沙粒以不同的頻率相互撞擊，在流動(dòng)層形成固定的聲波。這些聲波一個(gè)個(gè)迭加，使得整個(gè)層面都振動(dòng)起來，就像一個(gè)擴(kuò)音器一樣，而一旦形成共鳴，所有的沙粒就都振動(dòng)起來，并奏出或高或低的響聲。對于巨大的沙丘，只需要極薄的兩三厘米厚的沙層就能夠鳴沙。

一千多年來，世界各地的旅行家都經(jīng)歷過鳴沙現(xiàn)象。1295年，意大利探險(xiǎn)家馬可·波羅就描述過在中國西部和中亞地區(qū)沙漠中的鳴沙，“這些沙漠中的精靈用各種樂器聲、鼓聲和武器碰撞的聲音將空氣填滿”。

世界上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了100多處會(huì)發(fā)聲的沙灘和沙漠。蒙古戈壁灘、美國長島、英國諾森伯蘭海岸、丹麥波恩賀爾姆島、波蘭的科爾堡……都會(huì)發(fā)出奇特的聲響。沙子發(fā)出來的聲音也多種多樣，比如，蘇格蘭愛格島上的沙子，能發(fā)出一種尖銳響亮的聲音，就好像彈動(dòng)拉緊的絲弦；中國鳴沙山的沙子能發(fā)出轟隆的巨響，像打雷一樣，響徹?cái)?shù)千米；最有意思的要屬夏威夷群島的大沙丘，人在沙丘上走動(dòng)，或者猛搓沙子，都會(huì)發(fā)出“汪汪”的狗叫聲。

（林賢焜薦自《大科技》）