敦煌鸣沙山发声的奥秘

    鸣沙山作为敦煌胜景之一，每年吸引了全国乃至世界各地的游客远道而来，一睹其神秘风采。然而长期以来，鸣沙山有鸣沙而无“沙鸣”，难以回应游客期待。中国科学院西北生态环境资源研究院敦煌戈壁荒漠研究站屈建军研究员长期关注鸣沙研究，并揭示了鸣沙发声机理。在他的建议下，鸣沙山经过封禁保育实现鸣声再起。

    屈建军回忆，大约1994年前后，鸣沙山就不再鸣叫了。“鸣沙山失声的主要原因是过度滑沙，成千上万的游客只滑那一个沙丘，滑沙过程中产生大量粉尘，破坏了鸣沙的发声机制。”

    鸣沙山究竟为何会发声？早在20世纪90年代，这一自然之谜就引起了屈建军的关注。他阅读了大量国内外文献，在反复实验后得出结论，鸣沙表面的多孔结构是其发声的关键。

    屈建军取来鸣沙山的哑沙和巴丹吉林沙漠的鸣沙，对二者进行观察对比。“我发现鸣沙粒度组成均一，也就是说这些沙子的颗粒大小基本一致；而哑沙粒度组成不均一，大大小小的都有，并且黏土含量较高。”

    接下来，屈建军把哑沙放入振荡器中淘洗，洗净烘干后，哑沙表面的多孔结构重新显露。神奇的事情发生了，哑沙可以鸣叫了！经过反复实验，当100克鸣沙中含有3克以上黏土时，鸣沙就不能鸣叫。“粉尘把沙子表面的孔洞堵住了，鸣沙就不响了。这证明，鸣沙发声是因为表面有多孔结构。”

    至此，鸣沙发声的奥秘揭开了——当人为踩踏、滑沙或者沙丘发生崩塌造成整体位移时，大量沙粒相互摩擦碰撞振动发声，经表面空腔共振放大，从而产生类似飞机轰鸣或犬吠的声音。

    风蚀、水蚀或化学溶蚀都可能使沙子表面形成多孔结构，表面有多孔结构的沙子并不罕见，但是为什么鸣沙现象如此罕见呢？实际上，地形、气候等环境因素也会影响鸣沙发声。

    屈建军解释道，沙漠地区气候干燥，巴丹吉林沙漠、敦煌鸣沙山等地的沙丘体量高大，沙子在风的反复淘洗下能够保持洁净，其表面的多孔结构不被破坏，因此能够发声。

    （《光明日报》9.2 王冰雅等）