科学家解开山谷间距之谜山水之间道法自然
在美国的上空飞行时,目光所及,可见地面上的山丘与河流冲刷出的山谷,犹如大地上的指纹,分布得均匀而有序。如今,研究人员发现了一种支配这种地形形成的不可思议的简单规则。宾夕法尼亚州立大学的地球学家Richard Alley及其团队,在一期《自然》杂志上发表的论文指出,这一规则为山谷间距之谜给出了一个“完美的答案”。
当我们仔细观察美国的自然景观时,会发现一种普遍且引人注目的现象:山丘与山谷的分布。麻省理工学院的地质学家Taylor Perron与同事多年来一直专注于研究这一神秘现象的原因。Perron表示,“每当在自然中看到这种景象时,我们总会好奇究竟是什么原因造成了这种奇观。”
研究团队发现,这一现象的成因在于两种景观力之间的张力。一种是水流径的切割趋势,挖掘出深深的河谷;另一种是土壤向下蠕动的趋势。这两者相结合,形成了山丘和山谷。例如,如果两条河流源头靠得太近,强大的水流会决定一条河流胜过另一条因缺乏土壤蠕动而力量不足的河流。相反,如果两条河流源头相距较远,水流更容易在其间开辟新的河道。这种动态平衡的结果确保了河流间的平均间距,山丘的形成也遵循同样的规律。
Perron解释说,在这其中,降雨量是一个关键的临界因子。起初,研究团队预测降雨量越大的地区,其河流开凿效应越强,导致山谷间的距离更近。研究结果却得出了相反的结论。Perron表示,“令人惊讶的是,我们发现降雨量越大的地区,其山谷间距反而越宽。”这一现象可能是因为降雨能够搅动土壤并促进植被生长,从而加速了土壤的蠕动。雨水深入土壤内部,而非仅在地表流动造成侵蚀,这一机制可能为我们揭示了降雨如何影响地形形成的深层次原因。
飞行于美国上空,遥看地面上的山丘与山谷,如同大地的指纹般有序分布,这一神秘现象如今已被研究人员用简单的规则解读出来。这一发现为我们理解地球表面的地形形成提供了新的视角和理论支持。