大风刮来的家园

　　5月22日，山西省科学技术馆二层的黄土展区吸引了许多游客驻足学习。听了“黄土高原是由强风携带沙尘经年累月堆积而成”的介绍，10岁的糖糖问妈妈：“山西地处黄土高原，那我们的家就是被风刮来的了？”糖糖的提问让许多人笑了。那么，我们的家园到底是如何被吹来的呢？讲解员乔璐为大家进行了科普。“青藏高原的隆起，是黄土高原形成的‘功臣’。”在青藏高原的阻隔下，原本由北向南的气流转向了东南方。在地表摩擦力的作用下，强风越靠近地表速度越低。然而速度低的地方气压大，速度高的地方气压小，在压差作用下，地面的沙尘会被带起来并被强风吹走。不同地面的沙尘颗粒，需要不同风速才能吹动。在戈壁滩上，需要20m/s的速度才能吹动沙尘颗粒，如果是流动沙丘，当风速达到5m/s时就能吹动沙尘颗粒，而冲积沙土只需要3.8m/s就能起沙起尘。
　　沙尘暴风力强劲，风速多在20m/s以上，相当于4-6级大风，在这样的风速下，细沙可以飞到两米以上的高度，粉沙可以被带入1500米以上的高度，黏土可以悬浮于整个对流层中，并被运送到几千公里以外。
　　通过观察地貌可以发现，我国境内的黄土地无一例外地依偎着沙漠，沙漠的西北面都有大面积的戈壁和荒原，这些典型的地貌记录着西北风搬运颗粒与粉尘的过程。
　　既然黄土高原是受天气影响形成的，那黄土是否也能反向证明古气候的变化呢？答案是肯定的。我省的午城黄土就做到了这一点。
　　午城黄土位于临汾市隰县午城镇昕水河支流柳树沟内，距今80万年到160万年。它是黄土地质中的一个标志性剖面，被称为“金钉子”。
　　通过显微镜可以观察到，午城黄土每层的颗粒大小不一致，每一层黄土代表一个时间段，通过观察颗粒大小可判定当时的气候状况。颗粒较粗，代表当时气候较寒冷，风力较强，这样才能把粗颗粒的物质吹过来；颗粒较细，说明当时气候较温暖，风力比较弱，只能携带一些细小的颗粒。9岁的澄澄跑到显微镜前观察，兴奋地对妈妈说：“真的有大小区别啊！”
　　午城黄土剖面清晰地呈现出漫长岁月中沉积的黄土与古土壤交叠的层状结构，交叠达17层之多，它们反映出古代气候冷暖干湿的变化，成为解开古气候环境秘密的一把“钥匙”。黄土的分层结构记录着地球古气候冷暖交替的变化，这种气候变化是由地球绕太阳公转轨道变化、地球自转轴倾角变化以及地球自转轴的周期性摆动等因素引起，这种交替周期在数万年至数十万年之间。地球的这种微妙变化清晰记录在黄土结构中。
记者 乔静涛 文/摄