牛軛湖：從河流到湖泊

在這顆美麗的藍(lán)色星球上，有不計其數(shù)的河流在日夜奔騰，它們總是處在動態(tài)變換之中——由“直”變“曲”再變“直”，這個過程也常常伴隨著一類湖泊的誕生——牛軛（è）湖。讓我們一起看看牛軛湖是如何從河流變成湖泊的吧！

源自地轉(zhuǎn)偏向力

牛軛湖是廣泛發(fā)育于沖積平原的河流地貌景觀，例如位于長江中下游平原的洞庭湖、鄱陽湖等。因形狀如同牛軛（佩戴在牲畜頸部防止其走脫的頸箍），故被稱為牛軛湖。

?南美洲茹魯阿河（亞馬孫河右岸重要支流）的牛軛湖群（來自Google Earth衛(wèi)星圖像）（供圖/張珂? 史武智）

在河流發(fā)育過程中，流水受地轉(zhuǎn)偏向力（在地球表面運動的物體，受地球自轉(zhuǎn)的影響，會受到與其運動方向相垂直的力，該力會改變物體的運動方向）的作用，對河道不斷沖刷與侵蝕，使河流出現(xiàn)彎曲，且彎曲程度會越來越大，最后河流自然截彎取直，河水從取直部位徑直流去。而原來彎曲的河道被廢棄，就形成了牛軛湖。

在對牛軛湖的早期研究中，美國地質(zhì)學(xué)家約翰·韋豪普特教授曾系統(tǒng)分析了美國阿拉斯加州育空河（北美洲主要河流之一）817個牛軛湖的形態(tài)，并提出依據(jù)牛軛湖形態(tài)復(fù)雜程度將其分為簡單型、復(fù)合型和亂序型；同時，根據(jù)閉合度的不同將其分為開放型、正常型和閉合型。

在牛軛湖的最新形態(tài)分析中，則將其分為Ω型、U型和月牙型3類。其中Ω型是指牛軛湖的湖邊線高度彎曲，兩端收縮至相當(dāng)接近，類似于繩套；U型是牛軛湖兩端相距較遠(yuǎn)，形態(tài)有多種變化，例如馬蹄形、半圓形；月牙型是牛軛湖的湖邊線有一定弧度，長度相對較短。

?凹岸侵蝕、凸岸堆積示意圖（繪圖/駱玫）

凹岸侵蝕 凸岸堆積

地轉(zhuǎn)偏向力僅僅是牛軛湖形成過程的影響因素之一，有時當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)、土壤巖石質(zhì)地、地質(zhì)變遷等因素更為重要。但只要河道開始彎曲，就一定會有凹凸兩岸的出現(xiàn)，而這兩岸就像是“導(dǎo)火索”，促使河流不斷彎曲。

在河流流動過程中，凹岸一側(cè)的水流流速相對較快，會不斷沖刷凹岸一側(cè)，促使其不斷向后退（陸地方向）；而在凸岸一側(cè)的水流流速則相對較慢，泥沙更易堆積，使得其不斷突出（向河流方向），這種規(guī)律被人們稱作“凹岸侵蝕，凸岸堆積”。經(jīng)過漫長的時間推移，河道的彎曲程度也越來越大。

?牛軛湖主要的形成過程（供圖/張兆安 張珂）

世間萬物皆喜歡走“捷徑”，河流亦是如此。當(dāng)汛期到來，高水位的洪水沖垮曲流頸，使得兩個相鄰河灣連通，河道變遷，“被拋棄的河道”就朝著另一種方向演化，形成牛軛湖。

水流與陸地相遇碰撞，河流與湖泊變遷演化，這顆藍(lán)色的星球上，無時無刻不在上演這樣的故事。

知識鏈接? 塞外明珠——烏梁素海

烏梁素海，在蒙古語里的意思是“生長紅柳的地方”（關(guān)于紅柳〔又名檉柳〕，可見《知識就是力量》2023年5月刊）。它是由于黃河改道而形成的牛軛湖，位于黃河“幾”字彎頂部，是黃河流域最大的湖泊濕地，也是中國八大淡水湖之一，有著“塞外明珠”的美譽。

烏梁素海也是地球在同一下緯度下最大的濕地，并于2002年被國際濕地公約組織正式列入國際重要濕地名錄。它能夠起到調(diào)節(jié)黃河水量、凈化水質(zhì)等重要作用，同時也是控制京津風(fēng)沙源的天然生態(tài)屏障。

（責(zé)任編輯 / 張麗靜? 美術(shù)編輯 / 周游）