沙漠(亦作砂漠)是指沙质荒漠,地球陆地的1/3是沙漠。因为水很少,一般以为沙漠荒凉无生命,有“荒沙”之称。和别的区域相比,沙漠中生命并不多,但是仔细看看,就会发现沙漠中藏着很多动植物,尤其是晚上才出来的动物。
沙漠地域大多是沙滩或沙丘,沙下岩石也经常出现。泥土很稀薄,植物也很少。有些沙漠是盐滩,完全没有草木。沙漠一般是风成地貌。
沙漠里有时会有可贵的矿床,近代也发现了很多石油储藏。沙漠少有居民,资源开发也比较容易。沙漠气候干燥,它也是考古学家的乐居,可以找到很多人类的文物和更早的化石。
大多沙漠分类按照每年降雨量天数,降雨量总额,温度,湿度来分类。1953年,Peveril Meigs把地球上的干燥地区分为三类:特干地区可以有12个月不下雨,干燥地区一年有250毫米以下雨水,而半干地区有250-500毫米雨水。特干和干燥区称为沙漠,半干区命名为干草原。但是只够干燥性标准的地区并非都是沙漠,如美国阿拉斯加州Brooks Range的北山坡一年有250毫米以下雨水,通常不算为沙漠。
沙漠也可以由它的典型气候类型来分类。另外还有现在已经不干燥的地区的古代沙漠,和其它行星上的外星沙漠。
贸易风是从副高散发出来向赤道辐合的风,来自陆地的贸易风越吹越热。很干的贸易风吹散云层,使得更多太阳光晒热大地。世界上最大的沙漠撒哈拉大沙漠主要形成原因就是干热的贸易风(当地称为哈马丹风)的作用,白天气温可以达到57°C。
中纬度沙漠(或称温带沙漠,参看温带沙漠气候),位於纬度30°到50°之间。这些沙漠是在内部的排水盆地,年较差很大。北美洲西南部的Sonoran Desert,和中国的腾格里沙漠都是中纬度沙漠。
雨影沙漠是在高山边上的沙漠。因为山太高,造成雨影效应,在山的背风坡一侧中形成沙漠,如以色列和巴勒斯坦的Judean Desert。
沿海沙漠一般在北回归线和南回归线附近。在它们边上有和海岸线平行的冰冷海流,冬天起很大的雾,遮住太阳。沿海沙漠形成负责,因为有陆地影响,海洋影响和大气系统影响。南美的沿海沙漠Atacama Desert,是世上最干的沙漠,经常5-20年才会下一次超过1毫米的雨。非洲的納米比沙漠(Namib Desert)有很多月牙形的沙丘,经常刮大风。
考古学家发现地球的气候变化很多,以前比现在干燥。12,500年前,大约北纬30°到南纬30°之间10%的的陆地原来都是沙漠。18,000年前,这个区域的50%是沙漠,包括现在的热带雨林。
很多地方已经发现沙漠沉积的化石,最老的达到5亿年。在美国的Nebraska Sand Hills是西半球最大的古代沙海。它现在已经有500毫米的年均降水量,沙粒已经被植物稳住,但是还是可以看到高达120米的沙丘。
喀拉哈里沙漠(Kalahari Desert)也是一个古代沙漠。
火星是唯一发现有风力塑造体现的非地球行星。火星上有沙丘。如果只看干燥度,所有现在发现的外星天体都是沙漠覆盖。
只有20%的沙漠上有沙粒,大多沙豆子沙都在沙壳或沙海里,成为一片固定的波浪。大约一半的沙漠上的细沙已经被吹走,之剩下大小石子和戈壁。
绿洲是沙漠中有植物的地区,一般有清泉,水井或灌溉,是沙漠中唯一有常住居民的地方。大多绿洲是人造的。
干燥地区的泥土有很多矿物质,很少有机肥料。重覆的水储积把有的土壤变成盐性层。盐溶液里沉淀的碳酸钙可以把沙粒和石子沾成50米厚的“水泥”。
硝石层是沙漠土壤常见的红棕色到白色层。硝石层一般成块,或者裹在矿物颗粒外面,是由水和二氧化碳之间复杂的互作用中形成的。二氧化碳来自植物根部,或者有机品腐烂的副产品。
沙漠上的植物比较稀薄,但是有很多品种。美国西南部的沙漠里的柱仙人掌可以活200年,长到15米,10吨,成为沙漠里的树木。柱仙人掌成长很慢,9年之后才有15厘米,75年才分第一个枝。因为身躯庞大,看起来好像沙漠里有很多仙人掌。其实豌豆类和向日葵类植物也可以在干燥酷热地域生存。梭梭也是沙漠中独特的灌木植物,平均高达2-3m,有的高达5m,被称为“沙漠植被之王”寿命也可达百年以上。春季冰冷的沙漠里一般长草或灌木丛。
沙漠里偶尔也会下雨,下起来常常是暴风雨。撒哈拉沙漠曾经有过在3个小时内降水44毫米的记录。这种时候,平常乾的河道会很快充满水,容易发洪水。
虽然沙漠内部少下雨,沙漠常从附近高山流出的河流进水。这些河流一般带着很多土,在沙漠裡流了一两天的距离就乾了。世界上只有几条大河流通沙漠,如埃及的尼罗河,中国的黄河,和美国的科罗拉多河。(参看客河)
如果水足够,沙漠裡会形成季节湖,一般较浅较鹹。因为湖底很平,风会把湖吹到好几十平方公里。小湖乾了之后会留下一个盐滩。在美国有上百个这样的盐滩,大多是12000年前冰河时期的大湖的遗物,其中最著名的是犹他州的大盐湖。平平的盐滩是赛车,飞机跑道和宇航器降落的好地方。
有些矿物在干燥区域形成。地面的水溶解矿物质,然后把它集中在地下水面附近,成为容易开发的储藏。
盐滩上有很多水蒸发之后留在表面的矿物质,如石膏,盐(包括钠硝酸盐和氯化钠,和硼酸盐。从硼砂和其它硼酸盐炼出来的Boron,是玻璃、陶瓷、搪瓷、农业化学制品,软水剂和西药的一种基本成分。
世界上最大的石油储藏大多在沙漠地带,但是这些储藏并非因为干燥气候而成。在这些地区成为沙漠之前,它们是浅海,石油为海底植物形成。
腾格里沙漠位于阿拉善盟阿拉善左旗西南部和甘肃省中部,东抵贺兰山,南越长城,西至雅布赖山。腾格里为蒙古语,意思是象天一样浩渺无际。腾格里沙漠海拔1200多米,总面积3.67万平方公里。沙漠上沙丘、湖盆、山地、残丘及平地相互交错,其中沙丘占70%以上,多为新月形沙丘链,高10-30米,常向东南移动。腾格里沙漠还有大小湖盆400多个,多为淡水湖,可供人畜饮用,周围植物生长茂盛,为主要牧场,适合于开展沙漠探险、观光等旅游活动项目。
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