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风吟大漠—解密风沙的往世今生(上)

2018-02-01 赵亚楠 中科院地质地球所

   关注中科院地质地球所,探索地球的奥秘


1


地球上约有五分之一的陆地被沙漠覆盖

骄阳似火 干旱酷热

沙漠 是生命的禁区

静默时 它有金色海洋般的娇艳

又如外星世界一样死寂



然而 

它还有狂暴的性情

雷霆万钧的力量

肆意弥散 蔓延 扩张

吞噬生命的家园

沙漠是人类生存可怕的劲敌



2


1895年立春刚过

一支只有五人组成的驼队

从新疆喀什出发向东进入塔克拉玛干沙漠

领队是一位年轻的瑞典人

他叫斯文·赫定



其间迷路 缺水 肆虐的风暴

让一行人险些丧命

斯文·赫定此行的目的是

寻找一座消失在沙漠中的古城

探险家在他的日记中这样写到

“我们要寻找河流尽头消失的一座古城

听说那里遍布黄金和白银

然而却没有人敢去捡拾

当地人把那个神秘的地方叫做喀拉墩”

 

3

在中国史书的记载中

喀拉墩曾是古代于阗国境内的一座城堡

后来逐渐被沙漠吞噬

陆续的考古进一步揭示

历史上塔克拉玛干沙漠曾出现过

楼兰 米兰 且末 尼雅 丹丹乌里克等王国

一度十分繁盛


 

然而到了公元七世纪

这一切走到了终点

斯文·赫定冒死进入塔克拉玛干沙漠

并非只是寻找宝藏

他渴望揭开久藏于心中的谜团

在古老东方的国土上

为什么会有如此神秘浩瀚的沙海

极端的自然环境为什么孕育文明又摧毁它

古老的大漠来自何方

又将去向哪里


一百多年前

斯文·赫定多次走进这片死亡之海

但终其一生也没能找到答案

这些让瑞典探险家百思不得其解的疑问

在沉寂半个世纪后

再一次摆在中国科学家的面前

 

4

新中国成立后 百废待兴

经济的滞后成为国家进步的阻力

大西北广袤的无人区

蕴藏丰富的能源矿产

是工业发展的强大后盾

因此开发大西北 成为当时的重要国策



开发经济首先要解决的是交通问题

新中国制定的第一个五年计划将

修建包兰铁路列为重点项目

它东起内蒙古自治区包头市

西至甘肃省兰州市

全长九百九十千米

是中西部地区连接大西北的重要交通干线

在这条铁路上

四十二千米的路段要穿越腾格里沙漠

 


腾格里沙漠

面积超过四万平方千米

是中国第四大沙漠

这里干旱多风 黄沙遍野

环境十分恶劣



当时

铁道部和中国科学院的专家聚集在

腾格里沙漠南缘

一个叫“沙坡头”的地方

共商筑路大计

他们面临的一个巨大难题是

沙坡头一年有二百天是风沙天

最大风力达到十一级

大风一起

流沙瞬间就把铁轨掩埋了

要想保障铁路通车

就要阻止流沙侵蚀

而要想治理沙漠

必须得认识沙漠

可是新中国刚刚成立

科技水平还处在十分落后的阶段

沙漠科学研究更是一片空白

时任中国科学院副院长的竺可桢撰写文章

发出了向沙漠进军的号召

从而正式拉开了中国沙漠科学研究的序幕



可是中国沙漠面积广大

研究该从哪里入手

又该由谁来承担这一重任呢


5

1959年初春

一支驼队打破了塔克拉玛干沙漠的平静

队伍中有一位只有二十九岁的年轻人

他就是被竺可桢委以重任的新中国第一支

沙漠考察队队长朱震达

朱震达出身上海富商家庭

高中毕业后

他放弃了子承父业的舒适生活

来到南京大学

攻读自己热爱的地理学

可是

朱震达怎么也没有想到

从江南温润水乡走出来的他

竟然会与干旱酷热的沙漠终生相伴



第一次走进举世闻名的死亡之海

朱震达心潮难平

通过查找资料 他了解到

塔克拉玛干沙漠的地表

覆盖着地球上最密集的沙丘

沙丘众多

意味着沙源丰富

这在世界沙漠家族中极为罕见



 迎着呼啸的沙风

朱震达意识到只有先解决沙物质来源的问题

才能找到阻止流沙侵蚀蔓延的方法

国家开发大西北的宏伟愿景才可能实现

 然而大漠茫茫 风沙转瞬即逝

如何才能找到沙源地呢   


7

 朱震达有一台苏联留学时买下的照相机

拍照是他工作常用的方法

刚一进入塔克拉玛干沙漠

他拍摄了大量的沙丘的照片


 

朱震达发现

眼前这类沙丘

像极了初升的新月

又仿佛姑娘面庞上弯弯的蛾眉



当他们成群结队地排列在沙海中时

宛如一条条花边

镶缀于大漠的边缘

充满了童话般的意境

这类沙丘有个浪漫的名字——新月形沙丘



 新月形沙丘是在单一风向下形成的

弯弯的沙脊与风向始终垂直

每一座沙丘的形态

都在昭示着此地的风向



那么 如果将大量新月形沙丘的位置

风向等数据采集起来

并进行汇总研究

也许就能厘清沙漠中风的总体规律

无风不起沙

掌握了风的规律

沙从何处来的问题岂不是迎刃而解吗


 

然而随着考察的深入

朱震达发现

问题并非他想象的那样简单

在塔克拉玛干沙漠的沙丘家族中

新月形沙丘只占据一小部分

更多的沙丘形态复杂多变


 

 金字塔沙丘

尖顶高耸身形伟岸

宛如圣山一般俯视广袤的沙海

塔克拉玛干沙漠中

有的金字塔形沙丘甚至拥有六个面

这说明

它至少是来自六个方向的风共同塑造的结果


 

8

在接下来的三百多个日日夜夜中

 朱震达和队员们没有离开沙漠半步

通过大量观察 跟踪 测量和记录

朱震达终于摸清了

大漠中所有沙丘的形态和风向之间的关系

并根据这些关系

澄清了一个重要的问题

塔克拉玛干沙漠的风

主要是在崇山围裹的塔里木盆地中局地形成的



由于盆地中局地地形极其复杂

地形本身会改变风向

并且由于冷热的差异

岩石和沙子下垫面性质的不同

也会使风的性质发生变化

风向 风速都会改变

再加上这一带还有绿洲 有河流

这些各种下垫面性质的差异

也会改变风向

 风向不同

说明沙源地也不同



既然风是局地而起

那么塔克拉玛干沙漠的沙砾

应该不是来自遥远的异地

而是盆地内就地起沙

到底是什么

在源源不断的为塔克拉玛干沙漠提供沙源

又怎样找到这些沙源地呢


9

 考察之余

朱震达不断研究着斯文·赫定的日记

其中有一段引起了他的注意

克里雅河发源于昆仑山

曾经和和田河一样

注入塔里木河

现在已经失去了当年的规模

在距离塔里木河二百千米的地方失水断流

当地老百姓口口相传的喀拉墩古城

就位于最后一滴水消失的地方

 日记中关于河水断流和古城消失的内容

似乎意味着二者之间存在着某种因果关联

难道说

克里雅河的尽头

隐藏着沙源的秘密吗



朱震达决定重走斯文·赫定的考察之路

 历史上克里雅河由西向东发生了改道

古城消亡后

新的河水 孕育了下游的绿洲

达里雅布依



将古河床中的沙砾

和喀拉墩古城遗址中的沙砾

进行比对

结果是两套样本中的

二十种微量元素和常量元素几乎完全一致

这表明掩埋古城的黄沙是来自附近干涸的河床

 


朱震达一行人

探访了塔里木盆地数以百计的河流和古河道

丰富的样本和数据最终印证

塔克拉玛干沙漠的沙砾全都孕育于塔里木盆地纵横的古河道中

这看起来就像一种悲剧的宿命

沙漠文明因河流之水而生

又因河流之沙而亡


 

10


百万年前

塔里木盆地的地形已经形成

四周的山峰终年覆盖积雪冰川

每当冬去春来

山顶的冰川 积雪融化

千溪流淌汇聚成河

河流裹挟着泥沙

从四面八方汇入塔里木盆地




此后随着泥沙淤积到一定程度

河流被迫发生改道

干涸的河床暴露在烈日下

狂风袭来

沙砾被风吹起 撒播四方

百万年过去

群山 河流 阳光和风

共同谱写了塔克拉玛干沙漠的宏大史诗

而在这部自然史诗中一支幽怨的旋律

断续的诉说着

沙漠文明因河水而生因河沙而亡的往事

千百年来

人类在大漠黄沙面前始终无法左右自然的摆布



11

 内蒙古东部西辽河中下游的这片区域

仅仅在数百年前

还是水草丰美的草原

是牛羊和牧人的天堂


 

现在大约五万平方千米的土地

黄沙裸露 植被寥寥

连续的沙丘 似战场上的骑兵

队列齐整 严防死守

伸展的沙舌

贪婪地吞噬残存的绿地

这里就是中国第二大沙地

科尔沁沙地

 


中国有八大沙漠

四大沙地

贺兰山为界

山脉以西的沙漠面积虽然广阔

但形成已有百万年的历史

而在贺兰山的东部

仅仅数百年

大片的草原就变成了沙地



解决了沙漠物质起源问题

朱震达就把研究重点

从西部大漠转移到东部的沙地

随着考查的深入

中国北方面临的严峻现实

令朱震达焦虑万分

贺兰山以东地区属于半干旱气候

降水条件好于西部干旱地区

自然地貌以草原为主

然而一个多世纪以来

随着社会经济的发展和人口的增加

人类在这片区域内

过度使用土地

导致植被死亡 地表风蚀

就地而起的沙砾随风蔓延

逐渐吞噬绿色

形成沙地



土地利用和沙漠化的矛盾不仅在中国日益严重

从上个世纪六十年代开始

全球范围内的干旱地区

都在这场环境灾难中饱受损失

阻止土地沙漠化进程

一时间成为全世界沙漠学界急需解决的难题


 

中国沙漠科学刚刚起步

以朱震达为代表的

新中国第一代沙漠科学工作者

能否在这场阻止沙漠扩张的鏖战中获得胜利

在世界沙漠舞台上发出中国人的声音呢


敬请期待《风吟大漠》下期


本文根据CCTV10《地理中国》栏目“百年地理大发现”之《风吟大漠》整理而成,感谢中央电视台科教频道《地理中国》栏目《百年地理大发现》制作团队的专业制作及授权发布!

视频网址(可点击阅读原文观看):

http://tv.cctv.com/2017/11/26/VIDEnvqsYAgiKF1BwPeLa0FV171126.shtml



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美术编辑:赵亚楠 

校       对:许欣然

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