バルハン砂丘：形態と砂丘群の動態メカニズム

バルハン砂丘（バルハンさきゅう、英語：Barchan dune）は、円弧状の砂の稜線を持ち、均質な砂で構成される砂丘である。日本では一般に三日月型砂丘とも呼ばれる。

形態的特徴

このタイプの砂丘は、風下側に面した2つの「角」を持つことが特徴である。風下側の斜面であるスリップ・フェイスの角度は安息角、もしくはおよそ32度を示す。一方、風上側の斜面は風によって砂が密集しており、約15度に達することがある。

砂丘群の動態とソリトン的振る舞い

単体のバルハン群の規模は、数メートルから100メートル程度に広じることがあり、2つの角の先の幅も同様のスケールを持つ。単純なバルハン群が合体し、風によって移動する合成バルハンやメガバルハン群を形成する場合もある。さらに、これらが何百キロメートルにもわたって広がる砂の尾根へと発展することもある。

バルハン群が移動する過程において、小さな砂丘群が大きな砂丘群に追いつき、後方に衝突した後に反対側から抜け出す現象が観察される。Schwämmle and Herrmann (2003) の研究によれば、砂の粒子自体が互いをすり抜けるわけではないものの、光波や音波、水波などのソリトン（孤立波）に類似した振る舞いを示すことが明らかにされている。すなわち、小さな砂丘が前方の大きな砂丘に追突した際、風によって前方の砂丘の砂が吹き飛ばされて縮小する一方、後方の砂丘の上に新たな砂が積み立てられる。結果として、後方の砂丘が前方の砂丘と同じ大きさに成長し、小さくなった元の前方の砂丘が再び前方に離れていくメカニズムをとる。

主な分布

アメリカ合衆国コロラド州のグレートサンドデューンズ国立公園などにおいて、壮大なバルハン群を見ることができる。