來源：中科院之聲

　　先來說說“蛇曲”。首先，“蛇曲”不是蛇，“蛇曲”的“蛇”是名詞作形容詞，表示其修飾對象具有彎彎曲曲的蛇一樣的形態(tài)；“曲”則是藏語中河流的通稱。顧名思義，“蛇曲”就是一種河流，它具有彎彎曲曲的平面形態(tài)特征。

　　“蛇曲”的學名叫彎曲型河流或蜿蜒型河流，這里推薦《中國國家地理》總編單之薔先生2011年的一篇文章《有一種風景叫“蛇曲”——尋找中國最彎曲的河》。單先生從感嘆中國古詩中沒有吟詠蛇曲的詩句開篇，提出現(xiàn)如今的大量航片衛(wèi)片為我們現(xiàn)代人欣賞蛇曲提供了視角。單先生用優(yōu)美的文筆配以大量漂亮的航空影像和出色的攝影照片，介紹了蛇曲在中國的分布情況，還簡要介紹了自由河曲和嵌入式河曲這兩種不同類型的蛇曲。

　　總之，“蛇曲”即彎曲型河流，它具有迂回曲折的平面形態(tài)特征和蜿蜒蠕動的動態(tài)特征。

　　然后我們來說說“腳印”。小小的腳印蘊含大大的道理，相信你也看過一些通過腳印破案的偵探故事。其實在刑偵領域有門學問叫足跡學，足跡專家們能夠快速地根據(jù)事發(fā)現(xiàn)場的腳印，對嫌疑人的身高、體重、年齡的范圍等基本信息進行判斷。另外，遠古動物的腳印可能形成化石，古生物學家可以通過生物足跡的化石分析生物自身的大小以及當時的環(huán)境。

　　“腳印”當然是由“腳”或者是穿著鞋的‘腳’，留下的印記。“蛇曲”當然沒有腳，但你看看下圖，這是美國密西西比河的一段，密西西比河是比較典型的彎曲河流，看它在沖積平原上留下的那些印記，是不是很像一些記錄著歲月往事的“腳印”呢？

　　騎過馬的人可能尤其會覺得，沖積平原上好像分布了很多“馬蹄印”呢！比如要是我來給這些印記命名，我很可能就會稱它們?yōu)?ldquo;馬蹄鐵湖”，不過它們早已經(jīng)被稱作牛軛湖了。

　　牛軛，是牛耕地時套在牛頸上的曲木，現(xiàn)在知道的人應該不多了，但當時為牛軛湖命名的人應該是親嘗過農(nóng)耕的艱辛和收獲的喜悅吧。牛軛湖，其實就是“蛇曲”彎頭發(fā)生頸口裁彎后廢棄的舊河道。表明上看來，這些牛軛湖被“蛇曲”廢棄了，其實在發(fā)生大洪水的時候，它們還是和主河道“藕斷絲連”。

　　牛軛湖和一些河流改道形成的河跡湖，都是重要的動物棲息地，具有不可替代的生態(tài)價值和旅游觀賞價值。比如內(nèi)蒙古的烏梁素海，就是黃河改道后留下來的河跡湖，是中國的八大淡水湖之一，也是地球同一緯度最大的濕地，素有“塞外明珠”之美譽。

　　單先生在《有一種風景叫“蛇曲”——尋找中國最彎曲的河》中配那些圖主要是為了說明彎曲河流好看，所以他沒有給出圖像的比尺以及河流的流向。那么，我們在欣賞“蛇曲”衛(wèi)片的時候，是否可以判斷出河流的流向呢？

　　近日，中國科學院地理科學與資源研究所陳東研究員課題組與美國伊利諾伊大學香檳分校的專家在《美國科學院院刊》上發(fā)表文章，提出彎曲型河流平面形態(tài)能夠隱藏的其流向信息。

　　科研人員分析了全世界20個基本不受人類活動干擾的典型“蛇曲”河段，發(fā)現(xiàn)小曲率彎道傾向于出現(xiàn)偏向下游的扭曲，而隨著彎道向大曲率“蛇曲”發(fā)展，上游扭曲則越來越占居主導地位。

　　特別是對一些頸口裁彎形成的牛軛湖來說，統(tǒng)計結(jié)果表明其84%都出現(xiàn)了偏向上游的扭曲。所以，通過觀察大多數(shù)河灣和牛軛湖的扭曲方向就能判斷河流的流向。

　　其實早在1955年，就有人在飛機上觀察大地上的“蛇曲”，并發(fā)現(xiàn)了發(fā)育到晚期的彎頭具有偏向上游扭曲的趨勢。下面這張圖貼出的就是當時闡述這一現(xiàn)象的文章全文。

　　當然，50年代的河流地貌學的理論還不完善。彎曲河流的遷移和演化是水、沙、植被以及其他復雜因素共同作用的結(jié)果，河灣之所以能從微彎發(fā)展到“蛇曲”，從向下游扭曲發(fā)展到向上游扭曲，并最后留下“腳印”，是能夠在微觀上通過河流動力學理論加以解釋和說明的。

　　我們的研究并沒有止步，下一步科研人員計劃探索一下火星上的古河流平面形態(tài)。怎么樣，是不是很有意思？如果你感興趣，不妨也來加入我們，一起學習河流地貌學吧！