在山上迷路時，為什麼不能沿著溪谷往下走？
― 河川越往下游，切割峽谷的力量越強
「只要沿著水流往下走，總有一天會到人住的地方」。這個聽起來很合理的想法，在日本的山裡卻常常致命。因為越往下游，水量越集中，切割峽谷的力量也越強，前方等著的往往是瀑布或懸崖。相反地，稜線越往上走越會匯聚成一條。了解地形形成的原理，就能看清迷路時該往哪個方向走。
在秋天的低海拔山區健行時，忽然發現腳下的路跡消失了。看地圖也不知道自己現在在哪裡。
從稍微下方的地方，傳來水聲。「只要走到河邊，之後沿著水流往下走就好。山腳下一定有路」。你會不禁想這樣做，開始往下坡走去。
在登山的世界裡，此時不該往下走，而是「沿原路折返。不清楚的話就往稜線爬」，這是基本原則。明明下坡比較輕鬆，為什麼要特地往上爬呢？
理由只有2個，都跟地形形成的方式有關
水越往下游，匯集的量越多，切割峽谷的力量也越強。因此峽谷會逐漸切割得更深，途中會出現瀑布或陡峭的懸崖。一旦下去了，要再爬回來也會變得困難。
稜線就像沿著樹枝追溯到樹根一樣，越往上走越會匯合。通常比較容易碰到登山步道或抵達山頂，視野開闊，訊號也比較容易收得到。也比較容易被救難人員發現。
這2個理由，其實是同一個機制的一體兩面。雨水削山所經歷的漫長歷史，決定了峽谷與稜線的形狀。讓我們依序來看看。
水，匯集得越多，切割力越強
降在山上的雨，會沿著坡面往低處匯集。小水流匯合成溪，溪與溪匯合成河川。越往下游，水流量會越來越大。
一般認為，水切削地面的力量，是由水量和水流的陡急程度共同決定的。上游的溪流雖然陡，但水量少，切割力不算太強。到了下游，水量會變成好幾倍、甚至好幾十倍。因此，即使坡度稍微變緩，切割力反而會變大。
就這樣，峽谷會在下游被切割得更深。而且切割的速度並非到處都一樣。堅硬的岩石殘留下來的地方會形成落差，成為瀑布。有時還會形成兩側陡峭的狹窄峽谷（稱為峽灣狀溪谷）。請看圖1的右側。原本上游看起來還能行走的溪流，越往下走就變成滿是落差的地形。
稜線的形狀，就像沿著樹枝追溯到樹根
峽谷與稜線是交錯排列的。與峽谷在下游匯合相反，稜線越往上走越會匯合。即使下方分成好幾條，沿路往上爬，最後一定會到達山頂或附近的大稜線。
許多登山步道，都是沿著這條稜線或其附近而建。走到稜線上，比較容易遇到其他登山客，也比較容易回到熟悉的路徑。樹木稀疏、視野開闊，也方便對照地圖確認自己的位置，這些都是稜線的優點。
溪谷谷底則正好相反。四周被坡面包圍，視野不佳。據說手機訊號不容易收到，即使有直升機在上空搜索，也容易被樹木遮住而看不見。水聲還會蓋過呼救的聲音。
在寬廣的平原，或是坡度平緩的大陸型河川，沿著水流往下走的想法或許還說得通。但日本的山勢陡峭，在很短的距離內高度變化很大。因此水切削峽谷的力量很強，容易形成瀑布與懸崖。根據日本警察廳的統計，每年山難事故最多的原因都是「迷路」。
實驗顯示，在森林或濃霧中如果沒有標記物，人即使自認為走得很直，實際上也會不自覺地大幅偏移。「照這樣走下去應該能走出去」這種感覺，其實不太可靠。
那麼，該怎麼辦才好？
- 覺得「不對勁」時，就沿原路折返回到確實還有路的地方，是最可靠的做法。越往前走，回頭的距離就會越長。
- 不要往溪谷走，不清楚方向就往稜線爬即使聽到水聲，也不要往溪谷走下去。如果沒辦法折返，就在不勉強的範圍內往稜線或視野開闊的地方爬升。
- 在動彈不得之前，先求救趁天還沒黑、體力還夠的時候，撥打119或110求助。節省電池電量，原地等待也是很好的判斷。
溪谷的岩石濕滑容易打滑，站在瀑布上方也看不到下方的情況。即使覺得「只要下去這一段就好」，也可能因此回不了頭。請不要靠近瀑布或懸崖邊緣，應該折返。天色暗下來後，不要勉強行走，應在原地等待救援。登山前先告訴家人目的地與預計返回的時間，並提交登山計畫書，會更容易被找到。
總結
峽谷是水匯集的地方，所以越往下游切割得越深，會出現瀑布與懸崖。稜線則正好相反，越往上爬越會匯合成一條，也更靠近步道、人群與訊號。在山上，違背「下坡比較輕鬆」的直覺，正是保護自己的方法。
水匯聚而切割峽谷，稜線匯聚而成為道路。
迷路時，請遠離水聲，往上走。
關於山坡朝向不同，樹木與日照會如何變化，請參閱「同樣是一座山，為什麼北向坡與南向坡的樹木不一樣？」；山區天氣為何會驟變，則可參閱山區天氣的文章。
- 用國土地理院的「地理院地圖」，顯示附近的山。等高線朝山頂方向尖銳凹入的地方是峽谷，朝山腳方向凸出的地方是稜線。
- 沿著找到的峽谷往下游追蹤，找出等高線間距突然變窄的地方。那裡就是容易形成落差或瀑布的地方，有時還會標有瀑布的圖示。
- 在沙坑裡堆一座小山，用灑水壺從上方緩緩澆水。可以觀察到許多細小的水路匯合，越往下形成越深的溝渠。
沙坑裡的小山，能在幾分鐘內重現真實山脈花費數萬年才形成的切割過程。溝渠之間殘留的高地，就相當於稜線。
想了解更多 ― 術語、公式與教科書的關聯從國中理化到大學專業科目，會明確標示屬於哪個程度
- 國中國中理化課程的範圍
- 高中高中「地球科學基礎」「地球科學」課程的範圍
- 高中＋高中的進階內容，或教科書專欄介紹的內容
- 大學高中不會教，屬於大學專業科目（地形學、河川工程學）的內容
- 研究連大學也不會當作「定論」來教，是研究者目前仍在調查中的內容
國中術語：這個現象是有名稱的
- 侵蝕：流動的水切削地面或岩石的作用。國中課程中會學到「流水的作用（侵蝕、搬運、堆積）」。
- 稜線與峽谷：山中高處呈線狀延伸的部分是稜線，低處則是峽谷。登山時把流經峽谷的小河稱為「溪流」。
- 遷急點：在河川的縱剖面中，坡度突然變陡的地點。瀑布就是典型的例子。
- V字谷：河川不斷向下切割而形成的、剖面呈V字形的深谷。常見於山地的河川。
國中高中用公式來確認：上游與下游，切割力差多少？
水切削河床的力量，常用「水的重量×流量×坡度」來表示，稱為水流功率（每公尺河長）。單位是瓦特每公尺。這裡我們用容易理解的假設數值，比較上游溪流與稍微往下的峽谷這2個地點。
| 作用在1立方公尺水上的重力（密度×重力加速度） | 約 9800 牛頓 |
| 上游溪流：水流量 ／ 坡度 | 每秒 0.1 立方公尺 ／ 0.2（前進5公尺下降1公尺） |
| 下游峽谷：水流量 ／ 坡度 | 每秒 2 立方公尺 ／ 0.05（前進20公尺下降1公尺） |
| 上游：重力×水量 | 9800 × 0.1 ＝ 980 |
| 上游：再乘上坡度（瓦特每公尺） | 980 × 0.2 ＝ 196 |
| 下游：重力×水量 | 9800 × 2 ＝ 19600 |
| 下游：再乘上坡度（瓦特每公尺） | 19600 × 0.05 ＝ 980 |
| 下游是上游的幾倍 | 980 ÷ 196 ＝ 5 |
坡度雖然變緩到原本的4分之1，但水量變成了20倍，因此切割力變成了5倍。表面上看起來平緩，但下游切割峽谷的力量其實更強。在實際的河川中，一般認為降雨後的漲水期間，這種差異會更加明顯。
| 符號 | 意義與單位 |
| ρ | 水的密度（公斤每立方公尺）。約1000 |
| g | 重力加速度（公尺每秒平方）。約9.8 |
| Q | 水流量（立方公尺每秒） |
| S | 河床坡度（無單位。下降高度÷前進距離） |
寫成公式就是 Ω ＝ ρ g Q S。
高中高中＋瀑布會逐漸向上游移動
高中地球科學基礎課程中會學到，山地河川向下切割形成V字谷，出了平地後，搬運來的土砂堆積形成沖積扇。一般認為日本的河川因為到海的距離短、坡度陡，切割力較強的河川很多。
高中＋在瀑布的落水口，水流強力衝擊使岩石受到侵蝕，瀑布本身會逐漸向上游後退。因此，瀑布下游側容易殘留兩岸陡峭的狹窄峽谷。迷路後沿溪谷往下走的人所遇到的，很多時候正是這種「瀑布後退留下的峽谷」。
大學表示河川切割方式的「水流功率法則」
在地形學中，常用集水面積（該地點以上、匯集雨水的面積）與坡度的冪次方，來表示河床被切割的速度，這是一種經驗法則。集水面積越大，水流量就越多，這和前面的計算是同樣的道理。用這個公式計算山的縱剖面時，會得到下游平緩、上游陡峭的平滑形狀為穩定狀態。再加上地面隆起或岩石軟硬的差異，就能解釋遷急點的產生，以及它如何向上游傳遞。
研究目前還不清楚的事
- 瀑布後退的速度。 會因岩石種類、裂縫的分布、洪水發生的頻率而有很大差異，一般認為很難用單一公式來預測。
- 人迷路時的心理狀態。 人在沒有標記物的地方為何會繞圈子行走，以及為何會選擇「前進」而非「折返」的心理，至今仍在研究中。
- 可被發現機率的預測。 將迷路者容易採取的行動統計運用於搜救的研究正在進行，但因地形與季節而產生的差異，目前還沒有充分了解。
也就是說，本文的內容也只是「目前所知範圍內的解說」。每座山各有例外情況，因此遵循當地資訊與指引非常重要。
與教科書的關聯（依程度分類）
| 程度 | 科目・單元 | 對應本文哪個部分 |
|---|---|---|
| 國中 | 理化「流水的作用」 | 水匯集越多，切割力越強 |
| 高中 | 地球科學基礎「地形的形成」 | V字谷與瀑布形成的機制 |
| 高中＋ | 地球科學「河流地形」 | 瀑布後退與狹窄峽谷 |
| 大學 | 地形學・河川工程學 | 水流功率與河川縱剖面 |
| 研究 | 地形學・認知科學・搜救學 | 瀑布後退速度、迷路時的行動 |
| ― | 與生活的關聯 | 在山上迷路時的行動方式、登山計畫 |
- 日本警察廳「山岳遭難概況」（各年度版。依遭難型態統計，迷路為最多）
- 日本國土地理院「地理院地圖」
- Souman, J. L. et al. (2009) Walking Straight into Circles. Current Biology 19, 1538–1542.
- 羽根田治『ドキュメント 道迷い遭難』（迷路遭難紀實）山と溪谷社
- 貝塚爽平『発達史地形学』（發達史地形學）東京大学出版会
※本文為一般大眾取向的科學解說。文中數值僅為幫助理解原理的估算值。登山步道的狀況因山而異。實際發生山難時，請遵從警察、消防、地方政府等單位的指示。