
如果您要去一日遊撒哈拉沙漠在北非,您將想帶上大量的水和大量的防曬霜。但是,如果您打算過夜,那麼最好也帶一個舒適的睡袋。
這是因為撒哈拉沙漠的溫度一旦太陽落山,從白天的平均高點華氏度(38攝氏度)到平均水平的平均水平到平均25攝氏度(MINUS 4攝氏度),夜間平均低至25攝氏度(38攝氏度)。根據美國國家航空航天局(NASA)的說法。
那麼,為什麼這種急劇的溫度轉移在撒哈拉沙漠等乾旱沙漠中發生?當地的動物和植物如何處理如此野生的極端?
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熱與濕度
乾旱沙漠的原因 - 乾燥地區覆蓋約35%地球的土地 - 變得如此熱,隨後如此冷,是兩個關鍵因素的組合:沙子和濕度。
與熱水瓶不同,沙子不能很好地保留熱量。當太陽的熱和光撞到沙質沙漠時,沙漠的頂層中的沙粒吸收並釋放到空中,根據NASA的噴氣推進實驗室的2008年報告在加利福尼亞州的帕薩迪納。白天,沙子對太陽的能量的輻射超熱,使空氣高溫,並導致溫度飆升。但是,晚上,沙灘上的大部分熱量都迅速輻射到空中,沒有陽光可以加熱,使沙子及其周圍環境比以前更冷。
但是,僅這種現象並不能說明溫度的急劇下降。畢竟,當太陽在熱帶海灘上倒下時,您無需穿冬季外套。
鮮明溫度變化的主要原因是沙漠空氣非常乾燥。在乾旱的沙漠中,例如撒哈拉和阿塔卡馬沙漠在智利,濕度(空氣中的水蒸氣量)實際上為零,與沙子不同,水俱有巨大的儲存熱量。
空氣中的水蒸氣像一條巨大的看不見的毯子一樣靠近地面的熱量,並阻止其消散到大氣中,根據世界地圖集。濕度高的空氣還需要更多的能量來加熱,這意味著該能量消散和周圍環境也需要更多的時間才能冷卻。因此,沙漠中缺乏濕度會使這些乾旱的地方可以快速加熱,但也很快涼爽。
適應極端溫度
儘管有這些快速的溫度波動,但沙漠動物仍適應沙漠的極端溫度變化。
亞利桑那州立大學的環境生理學家戴爾·丹納多(Dale Denardo)說:“這對他們來說往往是一個相對較小的問題。” “更大的挑戰是獲得足夠的食物和水來生存。”
爬行動物是沙漠中最豐富,最多樣化的動物群體,非常適應極端的溫度變化,因為它們是冷血或熱的,這意味著它們不需要投入能量來維持恆定的體溫。換句話說,爬行動物可以在其他地方使用這種能量,例如狩獵。許多爬行動物也從小受益,這使他們白天可以在白天找到陰暗的角落或晚上溫暖的岩石。 Denardo告訴Live Science:“有很多不同的地方要變暖或涼爽,尤其是當您很小的時候。”
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但是,大量溫暖血液或吸熱哺乳動物,例如駱駝,太大,無法躲避陽光,不能讓他們的體溫下降。相反,駱駝通過在炎熱和寒冷條件下保持體溫恆定而生存。 Denardo說,他們通過以脂肪和濃稠的皮毛形式進行絕緣材料來做到這一點,從而阻止它們在白天獲得過多的熱量並在夜間損失過多。
相比之下,沙漠鳥使用蒸發冷卻(它們使用水來從身體中傳遞熱量,例如人類汗水和狗的褲子 - 通過一系列不同的方法(某些禿鷹在腿上小便以冷卻)。但是,他們在水源之間長距離飛行或清除食物的能力,這意味著他們不必像其他沙漠動物那樣擔心養水。 Denardo說:“我之所以稱其為作弊,是因為他們並沒有真正遇到沙漠的局限性。”
另一方面,植物更容易受到極端溫度的影響。 Denardo說:“他們面臨更大的挑戰,因為他們沒有動彈。”這就是為什麼標誌性的沙漠植物(如仙人掌)開發出一系列防禦措施,例如尖峰和毒素,以保護其寶貴的水免受捕食者的侵害。但是,夜間凍結溫度可能對植物致命,因為水會在組織內部凍結和膨脹,這可能會造成不可逆轉的損害。因此,植物僅在空氣溫度不低於冰點以上的區域生長超過幾個小時(稱為凍結線)。
改變氣候
研究人員仍在弄清楚如何氣候變化Denardo說,可能會影響乾旱的地方和生物體,但“我們肯定會看到變化。” “對於大多數沙漠,我們預計溫度平均升高為3至4度華氏度[1.7至2.2 c]。”
但是,研究表明“夜晚會變得更溫暖,但這並不像溫暖的日子那樣糟糕,” Denardo指出。
相反,真正的問題是氣候變化可能會影響沙漠生物所依賴的年降水量。 Denardo說:“它將變得不那麼一致,您將有相對潮濕的歲月和相對乾燥的歲月。” “但是,即使大多數人足夠濕,也只需要一個真正乾燥的一年就可以造成大問題。”
這個故事於2月22日美國東部時間上午5:00更新,以將華氏度的轉換固定為攝氏conversion。
最初發表在現場科學上。