屈建軍
在中國(guó)北部和西北部分布著八大沙漠和四大沙地,關(guān)于它們,過(guò)去有著無(wú)數(shù)的神話和傳說(shuō):鬼怪經(jīng)常和旅行者糾纏作崇;東晉高僧法顯在《佛國(guó)記》中說(shuō):“沙河中多有惡鬼、熱風(fēng),遇則皆死,無(wú)一全者。”黃沙蔽日,人跡罕至。沙漠真的如此荒涼嗎?事實(shí)并不完全是這樣。
沙漠屬于荒漠生態(tài)系統(tǒng),它和海洋、冰川、湖泊一樣都是大自然之子。中國(guó)的沙漠廣闊無(wú)垠,壯麗多變,形成了豐富多彩的風(fēng)沙地貌和各種各樣的自然景觀。風(fēng)是沙漠形成的主要力量,沒(méi)有風(fēng)的作用,就沒(méi)有沙漠,也就沒(méi)有沙丘地貌。
沙丘地貌通過(guò)沙粒的起動(dòng)、搬運(yùn)和堆積形成。我們一般把能使沙粒起動(dòng)的風(fēng)速稱(chēng)為起沙風(fēng)速,沙的粒度粗細(xì)不同,起沙風(fēng)的速度也就不同。沙粒細(xì)小,微風(fēng)一吹就動(dòng);反之,沙粒粗重,高速的風(fēng)才能推得動(dòng)。經(jīng)過(guò)實(shí)地測(cè)量,沙漠的起沙風(fēng)速一般是4米 / 秒~5米 / 秒(距離地表2米處高度),小于這個(gè)速度的風(fēng)吹不動(dòng)沙。
公認(rèn)的沙粒起動(dòng)方式主要有提升、拖拉和碰撞三種。提升是指當(dāng)風(fēng)速較大的風(fēng)經(jīng)過(guò)沙粒地表時(shí),沙粒的頂部氣壓會(huì)較底部小些,沙粒就會(huì)受到上舉的力量,開(kāi)始起動(dòng);當(dāng)風(fēng)速大到一定程度,提升力大于沙粒的重力時(shí),沙粒就會(huì)升起,并隨風(fēng)移動(dòng)。拖拉是比提升更有效的起動(dòng)方式,暴露在風(fēng)中的沙粒的迎風(fēng)側(cè)氣壓比背風(fēng)側(cè)大,沙粒受到向前推動(dòng)的力,而且這種力在沙粒的上部比下部大,所以,沙粒容易向前滾動(dòng)。對(duì)于沙粒來(lái)說(shuō),滾動(dòng)要比提升更容易。碰撞是指當(dāng)少量沙粒受提升又降落后,就會(huì)撞擊地表更多的沙粒,造成大量沙粒跳起,并隨風(fēng)搬運(yùn)。一顆沙粒一旦受提升又降落,就可以一次撞擊許多顆未動(dòng)的沙粒跳起,這些受撞擊跳起的沙粒降落后又可引發(fā)更多沙粒跳起……從而形成連鎖反應(yīng),使跳躍式的沙粒群體隨風(fēng)運(yùn)動(dòng),形成挾帶沙粒的風(fēng)—風(fēng)沙流。跳躍運(yùn)動(dòng)是沙粒移動(dòng)的主要方式,大約占沙丘沉積的75%,因此,沙丘爬行要記在“碰撞”的功勞簿上。
金黃色的沙粒堆積成“波浪起伏”的沙丘,沙丘形態(tài)多樣,有單個(gè)存在的,但更多的是復(fù)合在一起連片分布,許多單個(gè)小沙丘聚集在一起就形成了龐大的復(fù)合型沙丘。
沙丘形態(tài)是沙丘種類(lèi)劃分的依據(jù):形似上弦月的沙丘叫新月形沙丘,是最常見(jiàn)的沙丘單體。當(dāng)風(fēng)經(jīng)過(guò)沙堆時(shí),正面受阻,風(fēng)不甘心,就從兩翼包抄,繞到沙丘前面,從而形成兩只翼角,像上弦月一樣,地理學(xué)家形象地將其稱(chēng)為新月形沙丘。新月形沙丘迎風(fēng)面緩緩?fù)蛊穑筹L(fēng)面凹進(jìn),好像一個(gè)浮雕的新月。
除此之外,還有格狀沙丘、金字塔沙丘、羽毛狀沙丘等。格狀沙丘是在兩個(gè)幾乎相互垂直方向的風(fēng)的作用下形成的,由縱橫交叉的沙丘所組成,平面形態(tài)呈網(wǎng)格狀。金字塔沙丘受多向風(fēng)作用而形成,因其形態(tài)和古埃及金字塔相似而得名,又稱(chēng)星狀沙丘。金字塔沙丘通常有一個(gè)尖的頂,從尖頂向不同方向延伸出3個(gè)或更多的狹窄沙脊,每個(gè)沙脊都有一個(gè)發(fā)育很好的坡面,坡度一般為25°~30°,丘體高大,最大的金字塔沙丘高達(dá)400多米。
沙丘風(fēng)沙移動(dòng)有三種形式:蠕移、躍移和懸移。風(fēng)速超過(guò)起沙的臨界風(fēng)速時(shí),沙就活躍起來(lái)了,被風(fēng)推著,滿地翻滾,就像無(wú)數(shù)的蟲(chóng)子在蠕動(dòng)。風(fēng)速再大些時(shí),沙粒就會(huì)跳躍起來(lái),隨風(fēng)向前,風(fēng)速減小時(shí),跳動(dòng)減弱,最終由于重力跌落……沙漠風(fēng)是永遠(yuǎn)不知疲倦的堆塑家,它裹挾著沙粒奔跑,途中遇到起伏不平的地勢(shì)、叢生的植物或者別的障礙物時(shí),會(huì)被迫卸下挾帶的沙粒,使其在障礙物周邊慢慢堆成沙餅,沙粒跳到沙餅上就再也跳不起來(lái),沙餅上的沙粒越堆越多,慢慢形成沙丘。
沙丘爬行大都有方向性。一般在單一的西北風(fēng)或東北風(fēng)的作用下,沙丘均以前進(jìn)式爬行為主,受多風(fēng)向作用的沙丘以往復(fù)式擺動(dòng)向前爬行。新月形沙丘的兩只翼角總是指向下風(fēng)向,線狀沙丘的爬行方向與主風(fēng)向幾乎平行,而橫向沙丘則與主風(fēng)向垂直。幾乎所有的沙丘都是迎風(fēng)坡較緩,背風(fēng)坡較陡,但坡度最陡也不超過(guò)34°。
沙丘的爬行速度除了和風(fēng)向、風(fēng)速有關(guān)外,也與沙丘的高度有關(guān)。沙丘移動(dòng)速度與高度成反比,即沙丘越高大,爬行速度就越慢。
沙丘風(fēng)沙移動(dòng)有三種形式:蠕移、躍移和懸移。風(fēng)速超過(guò)起沙的臨界風(fēng)速時(shí),沙就活躍起來(lái)了,被風(fēng)推著,滿地翻滾,就像無(wú)數(shù)的蟲(chóng)子在蠕動(dòng)。風(fēng)速再大些時(shí),沙粒就會(huì)跳躍起來(lái),隨風(fēng)向前,風(fēng)速減小時(shí),跳動(dòng)減弱,最終由于重力跌落……沙漠風(fēng)是永遠(yuǎn)不知疲倦的堆塑家,它裹挾著沙粒奔跑,途中遇到起伏不平的地勢(shì)、叢生的植物或者別的障礙物時(shí),會(huì)被迫卸下挾帶的沙粒,使其在障礙物周邊慢慢堆成沙餅,沙粒跳到沙餅上就再也跳不起來(lái),沙餅上的沙粒越堆越多,慢慢形成沙丘。
沙丘爬行大都有方向性。一般在單一的西北風(fēng)或東北風(fēng)的作用下,沙丘均以前進(jìn)式爬行為主,受多風(fēng)向作用的沙丘以往復(fù)式擺動(dòng)向前爬行。新月形沙丘的兩只翼角總是指向下風(fēng)向,線狀沙丘的爬行方向與主風(fēng)向幾乎平行,而橫向沙丘則與主風(fēng)向垂直。幾乎所有的沙丘都是迎風(fēng)坡較緩,背風(fēng)坡較陡,但坡度最陡也不超過(guò)34°。
沙丘的爬行速度除了和風(fēng)向、風(fēng)速有關(guān)外,也與沙丘的高度有關(guān)。沙丘移動(dòng)速度與高度成反比,即沙丘越高大,爬行速度就越慢。