风吹砂粒的运动是从砂粒的起动开始的。沙粒的起动有很多方式,原因也很复杂,其中主要有下列三种。
提升。当较大风速经过砂粒地表时,砂粒的上方气压会较下方小些,砂粒会受到上举的力量,开始起动。这有点像高速行驶的飞机受到相对向后高速运行的气流的提升,不会掉下来一样。当风速大到一定程度,提升力相应增加到某一数值时,提升力就大于砂粒的重力,砂粒就升起,并随风移动。提升力在粗糙的表面比光平的表面要大。
拖拉。是比提升更有效的起动方式。暴露在风中的砂粒,其迎风侧气压比背风侧大,砂粒会受到向前推动的力,而且这种力在砂粒的上部比下部大,所以,砂粒容易发生向前滚动。滚动可使砂粒变圆、变光。对于砂粒来说,滚动起来要比提升起来容易些。
碰撞。当少量砂粒受提升后又下落时,会撞击地表更多的砂粒。在这种情形下,即使没有提升和拖拉作用,只有碰撞作用,就可以造成大量砂粒跳起,随风搬运。碰撞就像雷管一样,具有“引爆”的功效,一旦一颗砂粒受提升上升后又下落,就可一次撞击许多颗未动砂粒跳起,这些撞击跳起的砂粒降落后又可引发更多砂粒的跳起……这样便会形成链锁反应,产生跳跃式的砂粒随风运动。跳跃运动是砂粒移动的主要方式,大约占据沙丘沉积的75%,这要记在“碰撞”的功劳簿上。
可见,为了防止砂粒的起动,需要对疏松砂面采取固定措施。这是防沙治沙的基本手段。