【地理故事】沙漠里是谁在哭泣?
古时候有一位大将军,率领军队出征时,来到现在的甘肃的鸣沙山,并在那里宿营。当天晚上,天气突然发生变化,刮起了狂风,卷起了漫天的黄沙。这时,全营的官兵们都被埋在厚厚的黄沙下,于是,形成了一座沙山。后来,每当人们听到那山上的沙子传来的一阵阵鼓角声,人们就说,我们古代的大将军又在领兵行军打仗啦。曾经有一支探险队走进撒哈拉沙漠探险,在行进中却听到了一种类似哭诉的声音。沙漠中怎么会有鼓角声和哭诉的声音呢,难道正如人们所说的那样,是有人在带兵打仗、有人在哭泣?
1887年的一天,有一支探险队进入撒哈拉沙漠探险。当他们正在行进时,队员们忽然听到一种如泣似诉的哀婉声音。可待他们举目望去,广漠的空间中除了他们自己外并没有其他人。一阵风吹过,那哀婉的声音似乎更加悠长,无限凄凉,这神秘的声音让人毛骨悚然。当时探险队员们还以为遇上了妖魔鬼怪,心惊胆战地撤出了沙漠。
▲全球沙漠分布图
几年后,科学家拉尔夫·巴格诺尔德也进入沙漠进行考察。他也听到一种低哑的声音忽然在黑夜里响起,但他环视四周,却没见到任何动静。几分钟后,这种奇异的声音逐渐变大,由低哑渐渐变成尖锐,以致淹没了人们正常的说话声,让人听了寒毛直竖。就在他所待的那一个月中,这种声音出现多达6次,尤其在白天多风之后的平静夜晚更是容易出现。
后来,他们才知道,原来发出声响的并不是沙漠的魔鬼,而是移动的沙子,它们在移动的过程中能够发出神奇的声音。这样,有了这些了解后,探险队员们以后到沙漠中探险再也不会感到害怕了。
1.鸣沙现象
鸣沙,就是会发出声响的沙子。鸣沙是世界上普遍存在的一种自然现象。美国的长岛、马塞诸塞湾、威力斯河两岸,英国的诺森伯兰海岸,丹麦的波恩贺尔姆岛,波兰的科尔堡,还有蒙古戈壁滩,智利阿塔卡玛沙漠,沙特阿拉伯的一些沙滩和沙漠,都会发出奇特的声响。据说,世界上已经发现了一百多种类似的沙滩和沙漠。
▲智利塔卡玛沙漠
鸣沙这种自然现象在世界上不仅分布广,而且沙子发出的声音也是多种多样的。比如说,在美国夏威夷群岛的高阿夷岛上的沙子,会发出一阵阵好像狗叫一样的声音,所以人们称它是“犬吠沙”。苏格兰爱格岛上的沙子,却能发出一种尖锐响亮的声音,就好像食指在拉紧的弦丝上弹了一下。从中国的鸣沙山上滚下来,那沙子就会像竺可桢描述的那样“发出轰隆的巨响,像打雷一样”。
▲从鸣沙山上滑下
2.我国三大鸣沙地
在我国也有三大鸣沙地,第一处已是古导《太平御览》、《大正藏》所载的今天甘肃敦煌县南月牙泉畔的鸣沙山,又叫雷音门,第二处是竺可桢在《沙漠里的奇怪现象》一文中描述过的宁夏中卫县沙坡头黄河岸边的鸣沙山,第三处是内蒙古达拉特旗(包头市附近)南25公里,库布齐沙漠罕台川(黄河支流)两岸的响沙湾,又叫银肯响沙。
▲鸣沙山
▲鸣沙山月牙泉
▲日渐干涸的鸣沙山-月牙泉
▲敦煌壁画
▲古丝绸之路的必经之地—宁夏沙坡头
▲响沙湾航拍图
3.鸣沙发出声响的条件:
第一:沙丘又高大又陡峭;
第二:背风向阳,背风坡沙面还必须是月牙形状;
第三:沙丘地下一定要有水深处,形成泉和潭,或者有大的干河槽。
▲沙丘
由于空气湿度、温度和风的速度经常在变化,不断影响着沙粒响声的频率和“共鸣箱”的结构,在加上策动力和沙子本身带有的频率的变化,鸣沙的响声也会经藏变化。人们有时候在下雨天去看鸣沙,发现鸣沙不会发出声响,正是由于温度和湿度的改变,把鸣沙的“共鸣箱”结构破坏了。
沙为什么会“鸣”呢?这个问题使人困惑,也激起了人们对它进行研究和探索的兴趣,对鸣沙原因也有各种各样的解释。
中国科学院寒区旱区环境与工程研究所屈建军作了题为“鸣沙发声的环境条件及形成机理”的主题发言,就鸣沙分布、鸣沙研究进展、鸣沙声发射影响因素的实验研究 、鸣沙石英颗粒表面结构与鸣沙机制进行阐述,并得出结论:1)水分是影响鸣沙声发射的主要因子;沙粒表面的多孔状结构所形成的共鸣腔,才是鸣沙发声的关键所在;2)粉尘对鸣沙发声具有阻尼作用。因此清除石英颗粒表面各种细小杂质是恢复哑沙发声的有效途径。提出鸣沙石英颗粒表面结构是鸣沙声发射的本质,其发声机制为亥姆霍兹效应。
在“鸣沙”研究领域中有许多位科学家,他们对“鸣沙”现象产生原理都持有不同观点,也有科学家表明“这一课题本来就是一个颇具争议性的课题。”
1.材料一:西北某区域年降水量分布图(图9)和西北某区域地表物质组成分布图(图10)
材料二: A地气温资料
(1) 图中A地是我国冬季寒冷中心之一,试分析其形成原因。
(2) 比较塔里木盆地与准噶尔盆地地表组成物质分布的差异,并分析原因。
(3)简述新疆地区如何实现农业可持续发展。
参考答案:(1)该地纬度高(2分);深居内陆,大陆性强(2分);接近冬季风源地(2分);地势较高;盆地地形,有利于冷空气的积聚(2分)。
(思路点拨:影响气温的因素:纬度、海陆位置、大气环流、地形、洋流等)
(2)准噶尔盆地地表主要分布草原,中部地区分布着小面积的沙质沙漠和石质沙漠(2分);塔里木盆地沙质沙漠面积广阔,主要分布在塔里木盆地中部,草原分布在塔里木盆地周围地区(2分)。
准噶尔盆地西部山地多缺口,易受来自大西洋和北冰洋水汽影响,降水较多(2分);塔里木盆地地形封闭,受来自大西洋和北冰洋水汽影响小,降水稀少,所以中部分布沙质沙漠(2分);塔里木盆地周围有冰雪融水,所以盆地周围分布着草原(2分)。
(思路点拨:地表组成物质的差异也是植被的差异,对于西北地区来说主要是由于水分的差异造成的,围绕水分条件的差异来说明即可)
(3)加强农田水利建设,改善排灌条件(2分);推广节水农业,培育耐旱品种(2分);加强农业生态环境建设,防治盐碱化(2分);实现农业综合开发,发展农产品加工业,延长产业链等(2分)。
(思路点拨:该地发展农业的制约因素是什么?缺水、荒漠化。该区农业发展的优势有哪些?)
读风化、侵蚀、搬运、堆积和固结成岩作用的相关示意图,回答2~3题。
2.表示搬运作用的是
A.① B.③
C.④ D.⑤
2.表示形成新月形沙丘地貌的外力作用是
A.① B.③
C.④ D.⑤
参考答案:B C
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图文:宁秋蕊
编辑:孙月飞
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