沙丘移動的奧秘

以色列城市阿什杜德是一座不折不扣的現(xiàn)代化都市。不過，這座城市也有自己的特殊之處。每逢周末，阿什杜德的許多市民便迫不及待地拎起桶和鐵鍬，駕車駛向城市東南角：這里有全世界規(guī)模罕見的城市大沙丘。

阿什杜德大沙丘的總面積相當(dāng)于12個標(biāo)準(zhǔn)足球場，占據(jù)這座城市大部分的未開發(fā)土地，其中最高沙丘的高度相當(dāng)于10層樓。如今，大沙丘正以每年3米的速度吞噬主城區(qū)。如果不把大沙丘處理掉，那么日后會給生活在城市的居民帶來許多麻煩。若以現(xiàn)在的沙丘移動速度推算，50年后阿什杜德的主要街區(qū)就會被沙子掩埋。一些專家表示，如果不能找到治理大沙丘的方案，那么只能用推土機(jī)將它一點點搬走。? ? 沙丘是如何出現(xiàn)的？一直以來，就連科學(xué)家也很難將沙丘形成的機(jī)制講明白。

沙丘的形成很神秘

沙丘有紅色、橘色、紫色等多種色調(diào)，它是怎么形成的？答案很簡單：風(fēng)將沙粒吹到一塊兒，沙粒慢慢堆疊起來就形成了沙丘。然而，如果要繼續(xù)深究下去，你可能會問：為什么散亂的沙子在風(fēng)的吹動下能形成有序的沙丘？這個問題一直困擾著科學(xué)家。

通過比對同一區(qū)域不同年份的航拍照片，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大小沙丘都在持續(xù)移動：小沙丘移動速度較快（每年可移動最多100米），大沙丘移動速度較慢。在這種速度差異的作用下，照理說，移動更快的小沙丘最終會撞上大沙丘，并可能出現(xiàn)下列兩種情況。第一種是，大沙丘和小沙丘彼此可能會交換各自的沙粒，最終兩者的大小趨于接近。第二種是，大小沙丘可能會合并形成更大的沙丘。但在現(xiàn)實中，這兩種情況都沒有發(fā)生。

為什么大小沙丘可以共存

2020年，英國科學(xué)家納塔莉等人發(fā)現(xiàn)，沙丘之間竟然“相互交流”，這也是大小沙丘能夠共存的秘密。他們搭建了一個名為“沙丘賽場”的環(huán)形水箱，其中被注滿水并堆放了多個間隔相等、大小和形狀都相同的微型沙丘。在水泵作用下，水箱內(nèi)的水以極快的速度在水箱內(nèi)循環(huán)流動，并使水箱中的微型沙丘移動并互相碰撞。

當(dāng)水箱中的水開始流動后，微型沙丘也開始逐漸移動。一開始，靠近水泵的沙丘移動得比遠(yuǎn)離水泵的沙丘快，但沒過多久，靠近水泵的沙丘的移動速度開始放慢，沙丘之間的移動速度逐漸統(tǒng)一，仿佛沙丘之間能夠交流。更有趣的是，水在流過一個沙丘后會形成渦流，將位于其后方的沙丘推得越來越遠(yuǎn)。在現(xiàn)實的沙漠中也能見到類似的情況：上風(fēng)的沙丘會使經(jīng)過的空氣發(fā)生偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生湍流旋渦來推開位于下風(fēng)的沙丘。納塔莉解釋說：“下風(fēng)沙丘就像被上風(fēng)沙丘踢了一腳似的。”這就能說明為什么眾多沙丘不會合并成一個巨型沙丘的原因。

研究沙丘事關(guān)重大

研究沙丘的移動看似無關(guān)緊要，實則關(guān)系重大。全世界干旱和荒漠化問題日益嚴(yán)峻。

納塔莉解釋說，筑墻來抵擋風(fēng)沙可能收效甚微。風(fēng)吹過，墻后會產(chǎn)生“低壓尾流”，這令風(fēng)中攜帶的沙子更容易沉積下來，并將墻后方的區(qū)域掩埋起來。因此，最理想的控沙方案是先建模預(yù)測沙丘的走向，然后在沙丘未來會經(jīng)過的路徑上種植植被來固定沙塵，同時避免將建筑物修建在沙丘的必經(jīng)之路上，如果不能做到上述兩點，那么居住在沙丘附近的人們?nèi)绻肜^續(xù)居住下去，或許就只能拎上桶和鐵鍬去搬沙。

（摘自《大自然探索》 邵峰/文）206CBE80-0F7A-4121-8359-9A17148485D7