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,达尔文在他的经典著作《“贝格尔号”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。
沙子形成示意图
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,宁夏回族自治区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。