在這顆美麗的藍色星球上,有不計其數的河流在日夜奔騰,它們總是處在動態(tài)變換之中——由“直”變“曲”再變“直”,這個過程也常常伴隨著一類湖泊的誕生——牛軛(è)湖。讓我們一起看看牛軛湖是如何從河流變成湖泊的吧!
牛軛湖是廣泛發(fā)育于沖積平原的河流地貌景觀,例如位于長江中下游平原的洞庭湖、鄱陽湖等。因形狀如同牛軛(佩戴在牲畜頸部防止其走脫的頸箍),故被稱為牛軛湖。
?南美洲茹魯阿河(亞馬孫河右岸重要支流)的牛軛湖群(來自Google Earth衛(wèi)星圖像)(供圖/張珂? 史武智)
在河流發(fā)育過程中,流水受地轉偏向力(在地球表面運動的物體,受地球自轉的影響,會受到與其運動方向相垂直的力,該力會改變物體的運動方向)的作用,對河道不斷沖刷與侵蝕,使河流出現彎曲,且彎曲程度會越來越大,最后河流自然截彎取直,河水從取直部位徑直流去。而原來彎曲的河道被廢棄,就形成了牛軛湖。
在對牛軛湖的早期研究中,美國地質學家約翰·韋豪普特教授曾系統(tǒng)分析了美國阿拉斯加州育空河(北美洲主要河流之一)817個牛軛湖的形態(tài),并提出依據牛軛湖形態(tài)復雜程度將其分為簡單型、復合型和亂序型;同時,根據閉合度的不同將其分為開放型、正常型和閉合型。
在牛軛湖的最新形態(tài)分析中,則將其分為Ω型、U型和月牙型3類。其中Ω型是指牛軛湖的湖邊線高度彎曲,兩端收縮至相當接近,類似于繩套;U型是牛軛湖兩端相距較遠,形態(tài)有多種變化,例如馬蹄形、半圓形;月牙型是牛軛湖的湖邊線有一定弧度,長度相對較短。
?凹岸侵蝕、凸岸堆積示意圖(繪圖/駱玫)
地轉偏向力僅僅是牛軛湖形成過程的影響因素之一,有時當地的地質結構、土壤巖石質地、地質變遷等因素更為重要。但只要河道開始彎曲,就一定會有凹凸兩岸的出現,而這兩岸就像是“導火索”,促使河流不斷彎曲。
在河流流動過程中,凹岸一側的水流流速相對較快,會不斷沖刷凹岸一側,促使其不斷向后退(陸地方向);而在凸岸一側的水流流速則相對較慢,泥沙更易堆積,使得其不斷突出(向河流方向),這種規(guī)律被人們稱作“凹岸侵蝕,凸岸堆積”。經過漫長的時間推移,河道的彎曲程度也越來越大。
?牛軛湖主要的形成過程(供圖/張兆安 張珂)
世間萬物皆喜歡走“捷徑”,河流亦是如此。當汛期到來,高水位的洪水沖垮曲流頸,使得兩個相鄰河灣連通,河道變遷,“被拋棄的河道”就朝著另一種方向演化,形成牛軛湖。
水流與陸地相遇碰撞,河流與湖泊變遷演化,這顆藍色的星球上,無時無刻不在上演這樣的故事。
烏梁素海,在蒙古語里的意思是“生長紅柳的地方”(關于紅柳〔又名檉柳〕,可見《知識就是力量》2023年5月刊)。它是由于黃河改道而形成的牛軛湖,位于黃河“幾”字彎頂部,是黃河流域最大的湖泊濕地,也是中國八大淡水湖之一,有著“塞外明珠”的美譽。
烏梁素海也是地球在同一下緯度下最大的濕地,并于2002年被國際濕地公約組織正式列入國際重要濕地名錄。它能夠起到調節(jié)黃河水量、凈化水質等重要作用,同時也是控制京津風沙源的天然生態(tài)屏障。
(責任編輯 / 張麗靜? 美術編輯 / 周游)