或許你沒(méi)有親眼見(jiàn)過(guò)，但十有八九在電視或照片上看到過(guò)：沙漠上有一道道仿若正弦曲線的波浪痕跡。那是風(fēng)留下的印記。

其中某些沙浪的波長(zhǎng)在30厘米和數(shù)米之間，這種就被稱為巨浪。不僅在地球上，我們?cè)诨鹦堑绕渌行巧?，也能看到類似的沙漠波紋。

除了它們的規(guī)模之外，這些波紋的一個(gè)關(guān)鍵特征是所涉及的粒度——顆粒的粗細(xì)。然而，這種混合從來(lái)都不是單一的。

現(xiàn)在，研究人員發(fā)現(xiàn)了巨浪紋的一個(gè)令人驚訝的數(shù)學(xué)特征：基于粒徑分布密度的雙峰模式，大致分為較粗和較細(xì)的顆粒，兩者的分布密度最大處對(duì)應(yīng)的粒徑之比為常數(shù)——過(guò)去幾十年的研究未有發(fā)現(xiàn)。

作者總結(jié)說(shuō)，將來(lái)，這個(gè)數(shù)字可用于對(duì)沙粒分類。

他們?cè)谡撐闹袑懙溃骸拔覀儼l(fā)現(xiàn)顆粒尺度運(yùn)輸?shù)奶卣魈卣骶幋a在與巨型波共同演化的顆粒大小分布 (GSD) 中。我們對(duì)原始和文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的整合牢固地確立了理論預(yù)測(cè)在廣泛的地理位置和普遍的環(huán)境條件下的準(zhǔn)確性和穩(wěn)健性。”

當(dāng)風(fēng)吹過(guò)沙子時(shí)，巨大的波紋由細(xì)顆粒推動(dòng)粗顆粒形成。以不同的速度行進(jìn)，粗粒聚集在波紋的頂部，而細(xì)粒通常沉降在波谷中。

樣本來(lái)自以色列、中國(guó)、納米比亞、印度、以色列、約旦、南極洲和美國(guó)新墨西哥州的巨型油田。根據(jù)在火星和實(shí)驗(yàn)室風(fēng)洞中的觀察結(jié)果添加了更多的佐證。

使巨型波紋與眾不同的是，它們比較小的沙波紋和更大的沙丘更脆弱，并且更容易受到不斷變化的風(fēng)模式的影響——如果風(fēng)變得太強(qiáng)，產(chǎn)生巨型波紋的機(jī)制就會(huì)被壓倒。

研究人員建議，他們的模型也可用于預(yù)測(cè)何時(shí)會(huì)發(fā)生崩潰，甚至可以根據(jù)以前的巨型海浪留下的沉積物來(lái)回顧過(guò)去的天氣和氣候條件。

這些發(fā)現(xiàn)甚至適用于地球以外的地方：讓我們更好地了解火星等行星的大氣條件。

萊比錫大學(xué)的理論物理學(xué)家 Katharina Tholen 說(shuō)：“如果我們能夠利用普遍的大氣條件來(lái)解釋陸地和地外沙波的起源和遷移，這將是重要的一步?！?/p>

該研究已發(fā)表在《自然通訊》上。