沙丘探奇

“那是個黃黃的世界，那是個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……”三毛描繪沙漠情境的文字我們耳熟能詳。沙漠的獨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，當沙子碰到障礙物，就會在迎風一側堆積起來。這時候，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的障礙物，阻止更多的沙粒堆積起來。

風挽著沙，兵分三路前進。一部分縱向順著沙丘斜坡越過頂部繼續前進，而另外兩個部分則向沙丘兩邊分開，繞過沙丘兩側再前進。這些繞道從沙丘兩側經過的風，同時也把沙丘兩側的沙大量帶走。這樣長時間連續不斷地運動，使沙丘的中部頂著風吹來的那面凸出，兩側隨著風向漸漸伸出兩個尖角，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在沙漠的邊緣地帶，風越強大，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100至300米。新月形沙丘迎風的一側凸出而平緩，而背風一側凹入而較陡。也就是說，迎風面是緩坡，而背風坡是陡坡。這也是幾乎所有類型沙丘的共性。正因為這樣，沙丘面的陡峭與否成了風向標。通過觀察和對比各種沙丘兩側的長度，我們就能初步估測此地的風向情況。

風的魔力，不可思議

新月形沙丘是在風向穩定、并且沒有足夠的沙子堆積大片區域的情況下演變而成的。當沙量不同、風力風向條件變化時，沙丘還會相應呈現哪些奇特的形態呢?

當沙量豐足，風向依然恒定，但風力增大一些，沙子有點潮濕，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“U”字，開口方向與風吹來的方向相反。拋物線形狀的沙丘有時候會成群出現，看起來就像耙子的尖齒。U型沙丘在海岸區域很常見。

如果缺乏草木固定，而沙量又有限，風向有會聚趨勢時，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向相平行。

假如風向時常改變，沙丘便可能形成其它形狀，例如一群具有多個“觸角”的星狀沙丘，每個都從中央隆起的地方輻射出數個不規則的臂，整個沙丘群就排列成了雜亂的斑點圖案。

單一沙丘的高度可以達到500米，內蒙古巴丹吉林沙漠、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，高低錯落，全部都是風的杰作。

如果長年有不同方向的風吹過，比如季風，就會產生復雜型沙丘，也就是以上各種形態相互混雜的沙丘。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星狀沙丘的形態尤為多見。

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的類似上，那就太片面了，其實，同波浪的起伏前行一樣，沙丘也在隨歲月和風吹不斷運動。

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。當背風面弧度下擺的滑面更為陡峭，一旦超過這個角度時，重力就會把散沙拉扯下來。這時候，小的“雪崩”就上演了。沙子在背風面如同瀑布傾注而下，有時候背風面會在頃刻間整體下滑，于是我們就能觀察到，沙丘向前推進了。

沙丘移動的速度取決于幾個方面，顯然風速是一大因素。每小時60千米的大風比每小時50千米的風能挪動更多的沙子；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；植被也發揮了重要作用。沙丘一旦陷入了長有植物的領地，便即刻減慢腳步。火星上的沙丘移動速度非常緩慢。因為火星上大氣很稀薄，風也就很微弱，這顆紅色星球表面的沙丘即使移動幾米，也要花費大約1000多年。

歡聲笑語震沙場

沙子在“雪崩”時還會“唱歌”甚至“轟鳴”，這就是神秘的鳴沙現象。因為在滑落的過程中，沙粒以不同的頻率相互撞擊，在流動層形成固定的聲波。這些聲波一個個迭加，使得整個層面都振動起來，就像一個擴音器一樣，而一旦形成共鳴，所有的沙粒就都振動起來，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歷過鳴沙現象。1295年，意大利探險家馬可·波羅就描述過在中國西部和中亞地區沙漠中的鳴沙，“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”。

世界上已經發現了100多處會發聲的沙灘和沙漠。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……都會發出奇特的聲響。沙子發出來的聲音也多種多樣，比如，蘇格蘭愛格島上的沙子，能發出一種尖銳響亮的聲音，就好像彈動拉緊的絲弦；中國鳴沙山的沙子能發出轟隆的巨響，像打雷一樣，響徹數千米；最有意思的要屬夏威夷群島的大沙丘，人在沙丘上走動，或者猛搓沙子，都會發出“汪汪”的狗叫聲。

（林賢焜薦自《大科技》）