沙子为什么会唱歌

你听过沙子唱歌吗？鸣沙山的沙子就会唱歌。

世界上已发现了100多处会“唱歌”的沙丘，这些沙丘大多集中在美洲，如美国的马萨诸塞湾、长岛、威尔斯西岸，巴西里约热内卢附近的索西哥，智利的科帕坡谷，此外还有丹麦的波恩贺尔姆岛，苏格兰的爱格岛，阿拉伯半岛，波兰的科尔堡等。人在这些地方的沙漠或沙滩上行走，都能听到奇妙的“歌声”。

沙子形成示意图

不仅沙漠里的沙丘会“唱歌”，而且有些海边和湖边的沙滩也会“唱歌”。例如，在日本京都府北面丹后半岛海滨浴场上，就有两个分别名为“琴引滨”和“击鼓滨”的沙滩。琴引滨因人们脚踏沙滩时，会发出悦耳的琴声而得名；而击鼓滨则因当人脚踏沙滩时，会发出“咚咚”的鼓声而得名。这两个会唱歌的沙滩有一个共同的特点，即春天歌声悦耳，夏天则变成微弱的低音。

早在2000多年前，中国的《史记》、阿拉伯的《一千零一夜》就已经有关于鸣沙的记载。意大利探险家马可波罗在著作中也曾提到过中国西部和中亚地区沙漠中的轰鸣沙，他在路过此处时就“时常听到空中回荡着各种乐器奏出的音乐，击鼓声和臂膊撞击声”。1889年，查尔斯·达尔文在他的经典著作《比格尔号上的旅行》中，提到31处沙丘中有轰鸣沙，它们分布在南北美洲、非洲、亚洲、阿拉伯半岛和夏威夷列岛。

鸣沙是一些特别的沙子，在许多有沙子的河滩、湖畔、海滩、沙漠上都曾发现过。一般按发声不同而将鸣沙分为两大类：一类是声音较小的“哨沙”，也称“音乐沙”、“犬吠沙”或“歌唱沙”。哨沙在剪切移动或压缩时会发出短促和高频的声音，持续时间一般不到1/4秒钟；另一类则发生在规模较大沙漠地带的沙丘上，叫做“轰鸣沙”，声音大而低沉，持续时间也较长。有人研究发现，与无声的同类相比，鸣沙有着不同寻常的、规则的表面，它的凹陷和凸起的部分相差仅在千分之几毫米，但是它的表面也不是完全光滑的。鸣沙的湿度通常很低，超过这个湿度，沙粒就会结得紧密，沙丘奏鸣曲也就会变成寂静音乐会了。

有的科学家提出，沙丘会“唱歌”与天然的“共鸣箱”有关，在响沙的背风坡脚下，一般分布有地下水，在地下会由于气候干燥，蒸发旺盛而形成一堵无形的蒸气墙冷气流；而在背风坡向阳的山脊线上却形成一个热气层，两者共同组成了“共鸣箱”。沙丘被风吹动或被人畜搅动后产生各种不同的声音频率，这种频率在“共鸣箱”引起共鸣后，使得沙丘的声音变大，同时在“共鸣箱”的作用下，这个声音的音量互相递加，及至发出轰响。现在，宁夏中卫响沙周围绿化造林改变了大气环境，从而影响到沙粒声的频率，破坏了“共鸣箱”的结构，因此，那儿的鸣沙已经很久不唱歌了。

还有人提出静电发声说，鸣沙山沙粒在人力或风力的推动下向下流泻，含有石英晶体的沙粒互相摩擦产生静电，静电放电即发出声响，响声汇集，声大如雷。

此外，沙子唱歌还可能与空气的湿度有关。例如夏威夷群岛考爱岛南岸有一座高18米、长800米的大沙丘，一旦人在沙丘上走动，或把沙子放在手掌中猛搓，都能听到沙丘发出“汪汪”声。人在沙丘顶跑步，则能听到沙丘发出闷雷般的声音，天气越干燥，雷声越大。科学家认为这声音大多形成于雨后，因为沙丘表层干燥，下部湿沙在蒸发过程中形成一层薄薄的空气膜，空气膜因受到震动，从而发出声音。