原创 Dargon 力学科普

沙漠，这个地球上最为神秘而又壮观的自然景观之一，总是以其独特的魅力吸引着世界各地的探险者和自然爱好者。在这片看似单调的环境中，沙丘以其多变的形态和独特的“表情”成为了沙漠中最具吸引力的景观之一。沙丘在世界各地都可以找到，它们的形状和大小各不相同，但共同点是都呈现出波浪状。那么，沙丘究竟是怎么形成的？为什么它们都呈现出波浪状？沙漠中的沙丘又有几种“表情”呢？今天，我们就来聊一聊这个话题。

沙丘是怎么形成的呢？

沙丘的形成是一个漫长而复杂的过程，主要依赖于风的作用。在干旱的沙漠地区，风力是塑造沙丘的主要力量。当风力吹拂过沙地时，沙粒会随风移动，形成不同高度和形状的沙丘。沙丘的形成过程主要包括以下几个步骤：

风力是塑造沙丘的主要力量

沙源的积累

沙丘的形成首先需要有足够的沙源，这些沙源通常来自于岩石的风化、河流的冲刷以及海浪的侵蚀等自然过程。

风力的搬运

风是沙丘形成的关键因素。当风力足够强时，它可以将沙粒从一个地方搬运到另一个地方。沙粒在风力的作用下，会沿着风向滚动、跳跃或滑动。

沙粒的堆积

当风力减弱或者遇到障碍物时，沙粒会逐渐沉积下来，形成沙丘。沙丘的大小和形状取决于风力的强度、沙源的数量以及地形等因素。

沙丘为什么都会呈现出波浪形呢？

沙丘的波浪形态是风力和沙粒运动的结果。这个过程可以用几个简单步骤来描述：首先，风可以将砂砾吹到空中，使它们在空中流动。随着风力减弱，这些沙粒逐渐落回地面，开始形成初步的斜坡。随着时间的推移，积聚的沙粒使得斜坡逐渐变得陡峭。然而，当斜坡角度超过沙粒的最大稳定角度时，沙丘会发生崩塌，形成一个凹陷的区域，也就是我们所说的波谷。

波浪状的沙丘

风继续吹动，将沙粒从波谷的一侧迁移到另一侧，逐渐形成新的斜坡。这个斜坡会逐渐变得陡峭，直到再次达到沙粒的最大稳定角度，然后发生崩塌，形成新的波谷。这个循环不断重复，导致沙丘的表面逐渐形成波浪状的特征。

此外，沙丘的波浪形态还与沙粒的大小和风力的强度有关。细小的沙粒更容易被风吹动，形成平滑的波浪表面；而较大的沙粒则可能形成更加粗糙和不规则的波浪形态。同时，风力的强度也会影响波浪的大小和间距，强风可以形成高大的沙丘和宽阔的波浪，而弱风则可能导致沙丘较低且波浪间距较小。

沙漠中的沙丘有几种“表情”？

沙漠中的沙丘有着丰富多样的“表情”，它们的形状和大小各异，反映了沙漠环境的复杂性和风力作用的多样性。以下是几种典型的沙丘“表情”：

新月形沙丘

这是最常见的沙丘类型，呈现出新月形的形态，两端尖而中间宽。新月形沙丘通常在风向单一且稳定的地区形成，沙丘的两个尖角指向风向的相反方向。

新月形沙丘

格状沙丘

两个垂直的风，如同来回织布的经纬梭子，给沙漠打上规整的格子，沙地仿佛变身为一块块巧克力，这便是格状沙丘。格状沙丘在腾格里沙漠东南部甚为常见，这里盛行西北风，形成了新月形沙丘链，而主风在贺兰山前受阻转为东北风，因此在沙丘链之间形成短小的沙埂，两者共同组成格状沙丘。

形如巧克力的格状沙丘

羽毛状沙丘

羽毛状沙丘的命名是由于，在沙丘的中间有一道凸出的沙垄，很像羽轴；与这道沙垄垂直、分布于两侧的小沙丘，则是那毛茸茸的羽毛了。在我国，只有库姆塔格沙漠存在“羽毛状沙丘”，沙垄组成了“羽管”，平行排列横贯垄间低地的舌状沙埂，组成了“羽毛”。在高空，或者卫星图片上，才得以见识“羽毛”的全貌。

羽毛状沙丘

星状沙丘

星状沙丘呈现出放射状的形态，中心有一个高点，从中心向四周发散出多个沙臂。这种沙丘通常在多风向交汇的地区形成。

星状沙丘形成示意

沙丘的这些“表情”不仅为沙漠增添了无限的生机与活力，也为我们提供了研究沙漠环境和风力作用的重要线索。通过对沙丘的研究，我们可以更好地理解沙漠的形成、演变以及与人类活动的相互作用，为沙漠地区的可持续发展提供科学依据。

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