一片沙地上两道弯月形沙脊,弧度相近,常被认成同一种沙丘、同一阵风。弯口方向却相反:一道凹口顺风伸出去,另一道顶着风。把弧口与两翼指向合看,再量一处坡角,两套形态各自归位,主风向也定下来。
弧口朝向先把两类沙丘分开:一个顺风向,一个顶风向
先看弯月的凹侧。新月形沙丘凸面迎着来风,凹口与伸出的两角都指向下风;抛物线沙丘反过来,凹口与两条长臂顶着来风,只有弧形头部朝下风推进。同一沙地上两种弧口并存时,风向判读会互相打架,须先分开计数。
两角比弧口更好数。新月形沙丘的两角细而尖,顺风向伸出去,常比丘体长出数米至数十米;抛物线沙丘的两臂较宽、被草丛固定,拖在后方。弧口与两角同指下风是新月形,同指上风是抛物线,把弯口和两角连成一线,就是主风向的轴线。
坡度差量得出风向:缓坡迎风、陡坡落沙
弧口被植被或后期风削平之后,改量坡角。迎风坡被风把沙粒一路推上去,坡面长而缓,多在 5–15 度;背风坡是沙粒越过脊线后顺休止角滑落堆成的落沙坡,短而陡,常在 30–34 度。两侧坡角相差常在 20 度上下。
量角要沿沙脊的法线方向,斜着量会把陡坡读小。缓坡朝来风、陡坡朝去风,这条关系在单个沙丘上成立,也在两角之间成立。落沙坡的细沙松散,顺坡踩上去会下滑,与迎风坡的紧实手感不同,可当作量角前的粗判。
高倾角前积层与极好分选是埋在丘里的硬证据
剖开沙丘,迎风坡一侧留薄层平行纹,背风坡一侧是倾角接近休止角的前积细层,细层倾向即下风方向。这套内部构造不受地表改造影响,是判定古风向最硬的一条。风成砂粒分选极好,粒径多集中在 0.1–0.5 毫米,几乎不含泥与砾。
沙丘逐年前移,前积细层一层层向前叠置,剖面上可数出多期落沙面。若剖面出现水平泥质薄层或砾石透镜,说明有过静水或洪流介入,不能再按纯风成沙丘读风向。只有高倾角前积层与极好分选同时出现,风向判据才钉得死。
沙垄与灌丛沙丘没有这两条完整弧线
最容易混进来的是横向沙垄与灌丛沙丘。沙垄是多道新月形沙丘侧向相连成的链,脊线横切风向,弧口零碎;灌丛沙丘堆在植株背风侧,轮廓随灌丛变化,没有对称两角。两者都不具备一条完整可追索的弯月弧口。
沙脊被多风向改造成星状或格状时,缓坡与陡坡成对出现,坡度差也不再只指一个方向。此时先在区域里找成群、指向一致的弧口,再统计坡角,比在单个丘体上反复量角可靠。
关键数据
下列数值为常见范围,随风况、沙源与植被变动。记录时写明弧口朝向、两翼长度、两侧坡角与砂粒粒径,只写一道弯月,事后无法复核,也无法与邻区风向记录对比。
- 新月形沙丘高常见 3–10 米,大型个体可达 20–30 米。
- 两角间距多在 30–300 米,顺主风向伸展。
- 抛物线沙丘两臂长数十米至数百米,头部高数米至十余米。
- 迎风坡多 5–15 度,背风落沙坡多 30–34 度,相差约 20 度。
- 干沙休止角约 30–34 度,落沙坡坡度由此封顶。
- 风成砂粒径多 0.1–0.5 毫米,分选优于流水砂。
边界
风向季节反转或两向风交替的地带,弧口会被削圆、两角轮流伸长,两类形态可以互相转化,弧口不再只读一个方向。植被完全固定两臂之后,抛物线沙丘头部停止前移,形态留在原地,却已不反映当前风况。
降水使沙面湿润、休止角升高,落沙坡变陡,坡度差随之偏离常见范围;斜切剖面还会把前积细层倾角看小。本文判断:弧口与坡度差定风向只在单向风、沙面活动且未经明显改造的沙丘上成立,固定沙丘宜只记形态、不追风向。
参考文献
- 吴正.《风沙地貌与治沙工程学》. 科学出版社. —— 沙丘形态、风沙流与休止角。
- 朱震达, 吴正, 刘恕, 邸醒民.《中国沙漠概论》. 科学出版社. —— 沙丘类型、戈壁与风蚀作用。
- 杨景春, 李有利.《地貌学原理》. 北京大学出版社. —— 风积与风蚀地貌通论。