看,沙漠里沙粒的慢动作大片
你可能以为沙漠里的沙子只会被风吹得漫天飞舞,但其实,它们还有一种“低调”的移动方式——蠕移。别看名字听起来像某种慢吞吞的爬行动物,这种现象却是沙漠地貌形成的重要幕后推手。最近,中国科学院西北生态环境资源研究院的钱广强研究员团队在这个领域取得了新进展,他们用一种高科技的“沙子侦探仪”揭开了砾波纹地表沙粒蠕移的神秘面纱。
简单来说,蠕移就是那些个头稍大的沙粒(直径大于0.5毫米)在风力作用下,像挪动椅子一样一点点往前“蹭”。虽然它们的移动速度比不上那些腾空而起的沙尘,但别小看它们的影响力——它们的“慢动作”搬运能占到沙子总运输量的1%到50%!不过,由于这种现象太低调,科学家们过去很少关注它,主要是因为缺乏“放大镜”级别的观测设备。而砾波纹呢?它是一种独特的沙漠地貌,表面覆盖着粗颗粒,看起来就像大自然在沙漠里雕刻出的波浪纹。研究表明,这种地貌的形成和蠕移密切相关。于是,科学家们决定好好研究一下砾波纹和蠕移之间的“关系”。
为了搞清楚这些沙粒的“行踪”,研究团队跑到库姆塔格沙漠北部的三垄沙地区,带上了他们的秘密武器——新型蠕移集沙仪。这玩意儿就像一个沙漠里的“显微镜”,可以精确记录沙粒的移动情况。
研究发现,砾波纹地表的蠕移输沙通量(简单说就是单位时间内沙粒搬运的重量)每分钟每平方厘米在0.047到0.352克之间,甚至还会随着季节变化而波动。比如,夏天沙尘暴来袭时,蠕移最活跃,沙粒们像开了加速器一样“蹭蹭蹭”地往前挪;而到了冬天,风力减弱,它们就进入了“冬眠”模式,懒得动弹。
研究还发现,蠕移的沙粒并不是“来者不拒”,它们对“身材”有自己的偏好。中细沙(粒径较小的沙子)最受宠,搬运量最大;而那些“身材魁梧”的极粗沙和“瘦弱”的细砾,存在感就弱多了。
另外,沙粒的搬运量还和风速、沙源供应方向等因素息息相关。研究表明,起沙风的平均风速越大,蠕移运动越“带劲”,而不同方向的沙源供应也会影响砾波纹的物质组成。除了让我们更了解沙粒的“慢动作”搬运方式,这项研究还揭示了蠕移对砾波纹地貌形成的重大贡献。比如,砾波纹内部的“渗入”结构和粗细沙层的分布,都是蠕移运动的“杰作”。
这项研究成果以《砾波纹地表风沙颗粒蠕移特征及其地貌学意义》为题,发表在《中国沙漠》2024年第6期上。下次你站在沙漠里,别光顾着感叹它的壮丽风景,不妨想象一下脚下那些沙粒的“慢动作大片”。它们虽然看似不起眼,却是沙漠地貌形成的重要角色。这项研究不仅让我们更了解沙漠的奥秘,也为未来的生态保护和地貌研究提供了新的视角。沙粒们的“蠕移之旅”还在继续,而科学家们的探索也永无止境!(记者 张云文)
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