科學家解開山谷間距之謎：山水之間道法自然 _道法

核心提示：從美國的上空飛過，你會注意到隆起的山丘與被河流沖刷出的山谷均勻地分布在地面上，就像手掌上的5個手指一般。如今，研究人員發現了一種不可思議的簡單規則對這種地形的出現起到了支配作用。美國大學公園城賓夕法尼亞州立大學的地球學家Richard Alley認為，他們的論文為山谷間距之謎給出了一個“完美的答案” 。土壤蠕動和河流切割共同形成了一種常見的地形特征，圖為美國加利福尼亞州Gabilan Mesa地區。(提供:Ionut Iordache/UC Berkeley and Taylor Perron/MIT) 從美國的上空飛過，你會注意到隆起的山丘與被河流沖刷出的山谷均勻地分布在地面上，就像手掌上的5個手指一般。如今，研究人員發現了一種不可思議的簡單規則對這種地形的出現起到了支配作用。美國大學公園城賓夕法尼亞州立大學的地球學家Richard Alley認為，他們的論文為山谷間距之謎給出了一個“完美的答案” 。美國劍橋市麻省理工學院(MIT)的地質學家Taylor Perron和同事潛心鉆研多年，旨在解開山谷均勻分布之謎。Perron說：“這是地球表面上分布最為廣泛并且最為引人注目的一種現象。并且無論何時，只要在自然界中看到這一景象，你就會想，到底是什么原因形成了這種奇觀。”研究人員終于找到了問題的答案，即兩個景觀力之間的張力。水徑流切割河床和挖掘山谷的趨勢，以及土壤向山下蠕動的趨勢，這兩者結合起來形成了山頂，同時填充了山谷。例如，如果兩條河流的源頭離得太近，那么流量大的那條河流將最終勝出，這是因為另一條河流因為缺乏足夠的水而無法跟上土潛動。相反地，如果兩條河流的源頭相距很遠，那么水會更加容易地在它們之間開鑿一條新的河流。其凈效應將能夠確保河流間的平均間距??而山丘亦遵循同樣的道理。研究小組在最新出版的《自然》雜志上報告了這一研究成果。Perron表示：“這就像拆解一部復雜的機械只為了找到控制它的一個關鍵零件一樣。”Perron解釋說，這一規則中的一個臨界因子便是降雨量，但它卻以一種令人驚訝的方式產生作用。他說，研究小組預測，降雨量越多的地區，其河流開鑿效應也應該越大，從而使山谷間的距離變得更近。然而研究人員最終卻得到了相反的答案。Perron表示：“一個地區的降雨量越大，其山谷的間距越寬。”這或許是因為降雨通過攪動土壤以及促進植被生長，從而加速了土壤的蠕動。Perron指出：“這些雨水實際上是在土壤中穿行，而不是在地表泛濫并導致侵蝕。”