Суточный перепад температуры в пустыне может достигать 40–50 °C и более. Утром — мороз, к полудню — невыносимый зной, к ночи снова холодно. Этот феномен объясняется несколькими взаимосвязанными физическими факторами, ни один из которых не является «главным» — все работают вместе.
Почему поверхность быстро нагревается днём
Во многих пустынях мало облаков и растительности, поэтому значительная доля солнечного излучения достигает грунта. Когда в почве мало влаги, меньше энергии расходуется на испарение, а поверхность сильнее нагревает прилегающий слой воздуха.
Песок и каменистый грунт прогреваются главным образом в тонком верхнем слое. Их тепловые свойства различаются, поэтому пустыню нельзя описать одной цифрой, но запасённое за день тепло часто меньше, чем над влажной почвой или океаном.
Почему тепло быстро уходит ночью
После заката поверхность продолжает излучать энергию в инфракрасном диапазоне. Сухой воздух содержит мало водяного пара, а ясное небо даёт меньше встречного теплового излучения от облаков. В результате грунт и воздух у поверхности быстро остывают.
Это не означает, что атмосфера «не удерживает тепло вообще». Углекислый газ, водяной пар, облака и перенос воздушных масс продолжают влиять на баланс. Просто сочетание сухости, ясного неба и свойств поверхности создаёт большой суточный перепад.
Не все пустыни одинаковы
Важная оговорка: в разных пустынях суточные перепады температур существенно различаются. По данным NOAA, пустынный климат объединяет очень разные природные зоны.
Жаркие пустыни умеренного и тропического пояса — Сахара, Аравийская, Мохаве, Сонора — действительно демонстрируют значительный суточный диапазон. Летом температура воздуха там может достигать +50 °C и выше, а ночью опускаться до +15–20 °C. Зимой ночные заморозки возможны, но не обязательны.
Холодные высокогорные пустыни — Гоби, Атакама на высотных плато — имеют свои особенности: там перепады тоже велики, но абсолютные значения ниже.
Антарктида по формальному критерию осадков тоже является пустыней (менее 200 мм в год), но суточный перепад там невелик из-за отсутствия дневного солнца в полярную ночь.
Утверждение «ночью в пустыне всегда ниже нуля» неверно. В Сахаре зимними ночами морозы случаются, но это не норма для большинства ночей большинства пустынь.
Практические следствия
Пустынный климат — один из самых требовательных для живых существ именно из-за суточного цикла. Животные, растения и люди вынуждены адаптироваться к двум полярным состояниям в течение одних суток. Кактусы запасают воду и имеют минимальную испаряющую поверхность; ящерицы греются на камнях утром и прячутся в полдень; верблюды способны переносить изменение температуры тела, которое убило бы большинство млекопитающих. Суточный перепад — не экзотическая деталь, а формообразующая сила для всей экосистемы пустыни.
Читайте также: Как получают энергию из суточных перепадов температуры
Понимание суточного ритма пустыни имеет прикладное значение. Большинство пустынных животных ведут ночной или сумеречный образ жизни именно потому, что дневная жара для них смертельна, а ночью прохладнее. Путешественники в пустыне должны иметь как защиту от жары, так и тёплую одежду: разница в 40 градусов между полуднем и рассветом — не гипербола, а реальный физический факт.