沙丘是地球上沙漠区域广泛分布的风沙地貌，是沙质地上经风的吹蚀、搬运和堆积作用而成的一种风积地貌。火星和土卫六上也发现有许多不同形状的沙丘分布。

沙丘形状凌乱多样，令人痴迷。其间，穹状沙丘由于其一同魅力，更是科学家们更为感兴趣的一类沙丘。

穹状沙丘是一类外形特其他沙丘。它们外形浑圆，平面图形近似圆形或椭圆形，像一个一个大大小小的馒头，短少落沙坡，单个空间分布不规矩。这类沙丘在火星和土卫六上分布较为广泛。

图1  A。 地球上的穹状沙丘（塔里木沙漠公路沿线的巨型穹状沙丘，位于塔克拉玛干沙漠北部，40°14´ N，83°31´ E，高度达100米左右，子图为输沙玫瑰图）。B。 火星上的小型穹状沙丘（72°49´ N，26°22´ E）。

沙丘怎样构成并演化？风沙地貌学者认为，风况和沙源供给丰盛度抉择了沙丘的形状。但是，关于穹状沙丘这类特其他沙丘，在其构成和发育机制上还有待打开进一步研讨。

日前，中科院新疆生态与地舆研讨所初度查清楚穹状沙丘的形状特征，提示其构成进程及影响要素，填补了风沙地貌研讨的空白。

穹状沙丘发生在沙源相对较不丰盛和凌乱风况的环境下。受风况凌乱程度的影响，穹状沙丘可由新月形沙丘（外形类似新月相同的沙丘）演化而成（图2）。

图2 数值仿照中不同风况作用下的沙丘形状特征。A。 单独发育的新月形与穹状沙丘。B。 发育于不可蚀床面上的新月形与穹状沙丘。C。 风况的凌乱程度以输沙率标准差来标明。图2 数值仿照中不同风况作用下的沙丘形状特征。A。 单独发育的新月形与穹状沙丘。B。 发育于不可蚀床面上的新月形与穹状沙丘。C。 风况的凌乱程度以输沙率标准差来标明。

从上图我们可以看到，穹状沙丘是从头月形沙丘演化而来，当比较凌乱的、各个方向的风吹来后，新月就逐渐被“填满”，并越堆越高，变成了馒头形的穹状沙丘。

而风吹的方向、强度都会影响这些“馒头”的构成进程。其他，比较新月形沙丘，穹状沙丘对应着地表上更加剧烈的风沙流掠过。

一同，我们还看到，“馒头”越高，它移动的速度越慢，这与新月形沙丘具有类似的动力学进程，在安稳状态下，高度越高，其移动速度越慢（图3）。

图3 穹状沙丘的动力学机制。A。 穹状沙丘的形状特征与风况的联络。B。 穹状沙丘的移动速度与高度的联络。

运用穹状沙丘本身的形状特征以及移动速度，我们可以反演推算出该区域内的输沙量。

虽然穹状沙丘不像新月形沙丘输沙方向单一，但是，穹状沙丘在某一个时期某一方向的输沙量对穹状沙丘整体的构成有着至关重要的作用。因此，可以直接通过测量自然界中穹状沙丘的形状、规划以及移动速度来预算局区域域输沙量以及风况的改动特征。

此外，我们还可以应用于短少风况资料的火星与土卫六沙丘研讨。

火星和土卫六上的风况资料我们很难获取，但是我们可以通过遥感形象去看这些穹状沙丘的姿势以及改动的规矩，然后根据这些资料，以及之前建立好的穹状沙丘和输沙量等联络的模型，再来反演和推算出火星和土卫六的风况和输沙特征。

也就是说，通过这些大大小小的“馒头”穹状沙丘，我们都可以推算出这个区域刮了什么风，吹了多少沙。

我们对火星和土卫六地貌的了解，或许又进了一步。