热带沙漠气候(Tropical climate desertification),也叫“热带干旱与半干旱气候”“热带
荒漠气候”,其气候特征表现为炎热干燥,全年干旱少雨,日温差大。气候主要分布于南、
北回归线两侧的内陆和西部,大体介于南北纬15°~30°之间。典型的热带沙漠气候区包括非洲的
撒哈拉沙漠、
卡拉哈里沙漠和
纳米布沙漠,西亚的
鲁卜哈利沙漠,南亚的
塔尔沙漠,
澳大利亚西部和中部沙漠以及南美西海岸的阿塔卡马沙等。
热带沙漠气候的形成主要与
副热带高气压带和
信风带有关。副热带高压控制区域盛行
下沉气流,使得大气中的水分不易
凝结,全年干燥、少雨;信风带控制下,水平
气流从较高
纬度吹向较低纬度,气温由低变高,同理导致
降水稀少。此外,大陆西岸的寒流也是热带沙漠气候形成的主要影响因素。由于热带沙漠气候分布区云量少,日照多、降水少、蒸发量大,自然
植被较为缺乏,
风蚀地貌显著,整体属
荒漠景观。生态系统主要为
热带荒漠,只有很少的一些耐早灌木或速生
草本植物生存,动物种也多以耐旱物种为主。
热带沙漠气候炎热干燥的特点,影响着当地居民的生产生活。热带沙漠气候地区的房屋建筑更加注重隔热散热效果,例如
伊拉克首都
巴格达民居的“地毯式“规划布局可以相互成阴,减少
太阳直射辐射。此外,在
工程技术领域,热带沙漠气候的特点对施工工艺、技术等提出性能要求,如混凝土温控防裂技术。
定义
热带沙漠气候是指在热带地区出现的一种气候类型,是一种极端干燥的
大陆性气候类型。
热带沙漠气候是热带气候中的一种,热带气候特点是终年炎热,年平均气温不低于18°,气温
年较差小(但日较差大于年较差),无四季之分。
热带
沙漠气候是沙漠气候中的一种。沙漠气候是干旱的大陆性气候的典型类型。其特点为空气非常干燥,
降水很少(在250~100毫米以下,甚至连年无雨),多风沙,日照强烈,蒸发旺盛,冷热剧变。
成因
热带沙漠气候的形成主要与
副热带高气压带和
信风带有关。副热带高压控制区域盛行
下沉气流,致使低空气压增高,伴随海拔降低,温度升高,使得大气中的水分不易
凝结,全年干燥、少雨;信风带控制下,水平
气流从较高
纬度吹向较低纬度,气温由低变高,同理导致降水稀少。此外,大陆西岸的寒流也是热带沙漠气候形成的主要影响因素。
洋流对气候的影响很大,寒流
相对湿度低,对所流经地区有降温减湿的作用。在
亚热带地区的大洋东边有寒流南下,影响大陆的西岸,故
降水稀少,气候干旱。副热带地区大陆内部热带沙漠气候的成因,除受
副热带高气压带或干燥
信风的影响外,还与远离海洋受海洋影响小有关。
特征
降水
热带沙漠气候所在地区年降水量少而变率大。年降水量在250~100毫米以下,且降水变率大,约在40%以上。
热带沙漠的降雨多为暴发性的
阵雨。热带沙漠气候根据降水差异可以细分为干旱区、多雾干旱区、半干旱区三类。在热带大陆西岸,受冷流影响出现的一种热带多雾干旱气候,降水量极为稀少。如非洲的诺洛斯港年降水量仅58.4毫米,南美秘鲁的卡亚俄年降水量仅30.5毫米,比热带内陆干旱气候区的降水量还要少。在热带干旱气候区的外缘的热带半干旱气候有一短暂雨季,年雨量比干旱气候较多。一般讲来,热带干旱气候区的年雨量小于250毫米,而热带半干旱气候区的年雨量介于250~750毫米,它是干旱气候和湿润气候间的过渡地带。如北非的凯斯,在5月到10月,受到热带海洋气团和
赤道低压槽中辐合
上升气流的影响,有一短暂的雨季。在其余大半年的时间内则受
副热带高气压带下沉气流和
东北地区信风带来的热带大陆气团的影响,干燥无雨。
非洲北部的
撒哈拉沙漠地带,降水量急剧减少,大部分地区年雨量在100毫米以下,有些地区在5~10毫米以下,甚至出现终年滴水不降的无雨区,成为世界上大面积最少雨的地区。
北非撒哈拉沙漠沙漠中的亚斯文曾有连续多年无雨的记录。
澳大利亚大陆中部和西部广大地区,属于干燥和半干燥气候区,一般少雨或无雨,年平均降雨量多在200毫米以下。中部广大地区年降雨量最少,成为沙漠或半沙漠的景色,植物稀少。澳大利亚在
南回归线至大澳大利亚湾之间的内陆地区普遍少雨,西澳大利亚的58%和南澳大利亚的83%土地上的年平均雨量都低于250毫米。
南澳大利亚州的
艾尔湖四周有万余平方公里地区的年平均雨量不到125毫米,成为大陆的干燥中心。
亚洲西南部的
阿拉伯半岛和
伊朗高原的南缘,是
北非荒漠带向东的延伸,该地区位于
东北地区信风带,
降水多在150~200毫米以下,甚至有些地区成为荒漠。
美国西南部沿海年降水量已降至500毫米以下,有些地方还不到250毫米,已属干旱气候。位于
智利北部的伊基圭沙漠曾连续4年无雨,但第5年的一次
阵雨就降了150毫米,在另一年的一次阵雨记录竟达635毫米,变率大且无规律可循。
温度
热带沙漠气候所在地区气温高、日温差大。一般夏天的月均温度大都在30℃~35℃之间,高温持续的时间长,最冷月日平均气温不低于18℃,气温变化剧烈,日较差在15~30℃左右,由于云量少、日照强,又缺乏
植被覆盖,沙土
比热容小,因此白天气温上升极快。沙漠的夜间较凉,由于整夜无云,砂石的比热容小,散热快。夏日地面最高温可达60~70℃,夜间最低温度一般在7℃~12℃之间,也有出现薄霜的日子。年温差一般在10℃~20℃左右。
非洲北部的
撒哈拉沙漠地区1月平均最低气温一般在5℃以下,有的年份出现过0℃以下的低温。7月平均最高气温均在40℃以上,撒哈拉西部多在45℃以上,达洛尔高达46℃,
红海和
亚丁湾地区也超过40℃。撒哈拉地区极端最高气温高于50℃,由于这里海拔较低,天气晴朗,空气干燥,
太阳高度角大,形成大面积极端最高气温超过50℃的地区。撒哈拉沙漠夏季出现50℃以上高温的地区,同时又是冬季极端最低气温一般在0℃以下的低温地区。地势较低的地区极端最低气温可达一5℃左右。
撒哈拉沙漠西部是非洲气温
年较差最大的地区,可达25℃以上。非洲气温年较差大于25℃的记录,几乎都出现在
阿尔及利亚境内的撒哈拉地区。在
北非曾有58℃的高温记录。在北非
的黎波里以南的一个气象观测站,曾有白天最热达37.2℃,而晚上降至最低温-0.6℃的记录,日温差达37.8℃。
澳大利亚中西部沙漠地区气候格外燥热,早晚温差很大。在11、12月的盛夏季节,白天温度接近36℃,最高温度可达50℃,夜间则只有20℃左右。
亚洲西南部由于
亚热带高压带和
东北地区信风的影响,气候非常干热,最热月平均气温为30~39℃,最冷月平均气温为10~25℃,绝对最高气温可达55℃以上,夜间有时降低到0℃,
年较差一般在18℃以下,日较差有时达到35~40℃。
南美洲西部海岸虽处于
热带地区,但因其沿岸的地理位置及雾气,气温有所缓和,最热月份3月的平均气温为24℃左右,最冷月份9月的平均温度为18℃左右,白天的高温通常能达到27℃,有记录的最高温为32℃。在这种靠海的环境下,夏季和冬季无明显差别。
蒸发
热带沙漠气候所在地区蒸发强、
相对湿度小。热带沙漠气候因为经常无云、风大、日照强、气温高、相对湿度小,因此蒸发力非常旺盛。热带沙漠的蒸发量约为降水量的20倍以上,甚至达100倍。空气中的相对湿度很小,在常出现2%左右的相对湿度。
大气环流
热带沙漠气候区主要的气压带风带为
副热带高气压带和
信风带。
亚热带高压是一个动力高压,它是由于
赤道上空的空气源源不断地流到副热带上空聚积,产生
下沉气流,致使低空气压增高而形成的,属暖性高压。副热带地区天气晴朗干旱的主要原因是该地区盛行下沉气流。副热带高压带的热带沙漠区由于
气流下沉,空气绝热增温,
相对湿度减小,空气非常干燥。同时,气流下沉抑制了对流作用,降雨也很少。副热带高压带的气候特点是干旱少雨,年降水量在250毫米以下,而且雨量集中,有时一年中只下一两次雨,蒸发量大于降水量几十倍甚至上百倍,相对湿度和绝对湿度都很低,日温差大。
在
副热带高气压带发生的低层冷空气,沿经圈自35°SN吹向
赤道,形成比较低温而干燥的
信风盛行风系。它受地转偏向力作用,在
北半球往南的信风成为东北信风,如
撒哈拉沙漠、
东部沙漠和印度塔尔沙漠为东北信风所控制;在
南半球往北的信风成为东南信风。如
澳大利亚沙漠、南非纳米布沙漠等为东南信风所控制。南北信风向赤道一侧会合为赤道东风。特别是大陆西岸,信风是经过宽广的大陆西岸而吹刮,
气流更趋稳定,湿度变得更低,少云寡雨,干旱更为加剧,成为地球上雨量稀少的干燥区。因此,在南北半球
信风带,沙漠分布直抵西岸海滨。
分布
分布范围
热带沙漠气候主要分布在南北回归线附近的大陆内部或大陆西岸,大体介于南北纬15°~30°,主要地理位置在非洲北部、
亚洲西南部、
澳大利亚中西部和美洲西侧的狭长区域等地,大致在回归线附近的大陆内部和西岸。以
北非、亚洲
阿拉伯半岛和
澳大利亚沙漠区为典型。
主要地理单元
热带沙漠气候主要地理单元包括
亚洲的
阿拉伯半岛和
伊朗高原南部、
北非的
撒哈拉沙漠和
南非的卡拉哈里和纳米布两个沙漠区、北美的
下加利福尼亚半岛、
澳大利亚中西部的
大沙沙漠、
吉布森沙漠、
大维多利亚沙漠以及南美西海岸的阿塔卡马沙等。
主要国家
生态系统
热带荒漠带
分布
热带沙漠气候地区的自然带是热带荒漠带。该自然带分布在
北回归线附近的大陆西部和中部,其中以亚、非两洲的分布最为广泛。
特征
热带沙漠带终年高温少雨,气候非常干燥。地面多为沙漠或砾石戈壁,
植被稀疏,有的地方甚至大面积裸露,植物种类贫乏,只有很少的一些耐早灌木或速生草本植物点缀在沙漠中,根系发达、叶小多刺。如撒哈拉沙漠的
多枝柽柳,地上部分不过3~4米高,主根可深达20多米,没有叶子,靠枝干进行
光合作用。动物稀少,啮齿类和爬行纲占优势,为了适应水源缺乏、植物稀少的生活条件,大多具有迅速移动的能力,还可以一连几天不饮不食,如非洲的非洲鸵鸟,能以每秒33米的速度行走,被称为动物界竞走的冠军热带荒漠中的动物。
生物多样性
植物
热带荒漠带
植被稀疏,植物种类贫乏,只有很少的一些耐早灌木或速生
草本植物点缀在沙漠中,根系发达、叶小多刺。
澳大利亚大陆的热带荒漠主要分布在中、西部,由于降水量少,使植物生长低矮、稀疏,一年生和多汁的多年生耐旱植物普遍。这里的植物在解剖与形态方面具有根系长、角质层厚、腊质或
没药树表层、
气孔内陷等耐旱特征。这里的植物有
藜科的
地肤属、
滨藜属、
盐角草属,
禾木科的
鬣刺属,
豆科的
相思树属,
桃金娘科的桉树属和
木麻黄科的
木麻黄属等。著名种有三齿草、双齿稃草、无脉相思树、垂枝相思树和下延金合欢等。
非洲的
撒哈拉沙漠大沙漠由于降水量和地质条件不同,发育着不同的荒漠类型。在石质荒漠中,典型植物为多刺的垫状灌木,如假木贼(Anabasis aretioles)、
草麻黄(
麻黄属 alata)等;沙质和
砾石荒漠,有时连续几年没有
植被,仅在略湿润的地方,生长着
梭梭(Halorylon ammodendron)。在荒漠中的绿洲典型的植物是
海枣(Phoenix dactylifera)和
相思树属(Acacia)的一些种类。
南非的纳米布,卡拉哈里和卡鲁等
荒漠,以
禾本科和几种肉质植物为主,典型的是
龙须海棠属(Mesembryanthemum),春锁龙(Crassula),
乔木状的芦荟(Aloe arborescens)。在地下水位高的地方,有一种特殊的裸子植物——
百岁兰(Welunitschia mirabilis),其
树干直径可达4米,但露出地面仅20厘米左右,树干部分裂成两唇片,唇外缘长出两片3米长的革质叶,它的寿命可达100年。
南非的纳米布,卡拉哈里和卡鲁等
荒漠,以
禾本科和几种肉质植物为主,典型的是
龙须海棠属(Mesembryanthemum),春锁龙(Crassula),
乔木状的芦荟(Aloe arborescens)。在地下水位高的地方,有一种特殊的裸子植物——
百岁兰(Weluritschia mirabilis),其
树干直径可达4米,但露出地面仅20厘米左右,树干部分裂成两唇片,唇外缘长出两片3米长的革质叶,它的寿命可达100年。
美洲荒漠,在
北美洲主要分布在
美国西南部和
墨西哥高原,二者连成一片。根据区域环境和优势种的性质,分为大盆地
荒漠、莫哈伟荒漠、索诺拉荒漠和奇华华荒漠。
大盆地荒漠位于美国
内华达州南部和
犹他州南部,主要优势种为密叶滨(Atriplexconfertifolia)、三齿艾(Artenisia trieutala)和刺艾(A·spinescens)。莫哈伟荒漠位
加利福尼亚州,向南到
内华达山脉南端以东,在海拔较高的地区,以
约书亚树(Yucca brevifolia)为主,海拔较低的地区,以石炭酸木(Larrea divaricata)为主。
索诺拉州荒漠位于加利福尼亚
海湾低地。在海拔较高的地区,伴生许多木本
仙人掌科植物,如大仙人柱。奇华华
荒漠,从新
墨西哥南部向东扩展到美国
得克萨斯州西部,再向南到墨西哥境内。以灌木和
半灌木占优势、富含许多
肉质茎的植物,如
丝兰、龙舌兰、柱状仙人掌等:
南美洲的沙漠多属沙质和盐上荒漠。植物是具有旱生结构的多刺灌木、盐生灌木和
草本植物。
亚洲西南部的
阿拉伯帝国荒漠,植物种类贫乏,比较常见的有具旱生特征的
三芒草属(Aristida),一些半灌木和
多年生植物,还有一些
风滚草型的
一年生植物。在绿洲中生长有
海枣(Phoenix datylifera)、树头棕属(Borassus)和
相思树属等植物。在
小亚细亚半岛,盐质
荒漠占相当大的面积;在
伊拉克有石质荒漠和砾质荒漠,后者以
梭梭属为主
波斯湾两岸有世界上最大的海枣林。
动物
热带荒漠带动物稀少,啮齿类和
爬行纲占优势,大多动物具有耐饥渴、善奔跑的能力。
非洲荒漠动物群主要分布在北非撒哈拉大沙漠、
南非的
纳米布沙漠、卡拉哈里及卡鲁等荒漠地区。该动物群典型的哺乳动物有北非象(Elephantulus rozeti)、库氏伏翼(Pipistrellus kuhli)、苍白
沙狐(Valpes pallida)、
弯角剑羚(Oryx tao)、
旋角羚/斑鼻羚(Addax nasomaculatus)、
非洲野驴(Equus asinus)、非洲跳鼠(Jaculus Juculus)、撒哈拉沙鼠(Meriones crassus)、
利比亚沙鼠(M.libycus)、小沙鼠(
小沙鼠属)等。典型的鸟类有
凤头百灵(Galerida crisrata)。
非洲鸵鸟、
黑腹沙鸡也分布到半
荒漠地区。
爬行纲有南非蜥蜴(Scapteira ctenodactyla)、南非壁虎(Afroedura)和角(
角蝰属 cornutus)等。
亚洲荒漠动物群主要分布在
阿拉伯半岛、
伊朗高原、印度半岛西北部。亚洲荒漠动物群分布面积最大,类型多样。
阿拉伯帝国荒漠中的动物,因为与
北非荒漠相邻,在组成上有许多共有种。如
单峰驼(又名阿拉伯骆驼Camelus dromedarius)、
阿拉伯大羚羊(O.leucoryx)、
非洲野驴和
非洲鸵鸟等。
大洋洲荒漠动物群主要分布于澳大利亚大陆中部和西部,包括
吉布森沙漠和
大维多利亚沙漠的广大地区。该动物群典型的哺乳动物有袋科的跳袋鼩(Antchinomys laniger)、毛定袋鼩(Sminthopsis hirtipes)、沙丘袋鼩(S.dunnart)、小肥足袋鼩(Planigale maculata)、硬毛尾袋小鼠、袋
家鼠等。跳袋鼩外形似
跳鼠科,夜行,以虫为食,育儿袋向后开口。硬毛尾袋小鼠栖居在最干旱的沙漠地区,既耐热又耐饥,水分主要来自食物,粗大的长尾𫛭能储存脂肪。另外沙袋鼠(又称沙Wallabia)和袋獾等也分布在澳大利亚西南部荒漠、半荒漠地区。
大洋洲荒漠动物群中典型的爬行纲有:刺蜥(Moloch horridus)、伞蜥(Chlamydosaurus)、荒漠巨蜥(巨蜥属 komodoensis)等。刺蜥体外具刺状赘瘤,能从空中及植物上吸水,平时埋在沙中,动作迟缓,以蚁为食。
两栖动物以圆蟾(又称荒漠贮水蛙Cyclorana),以膀胱贮水,当地人杀蛙取水解渴,它经常深居于沙下300毫米处,贮水时身体胀成球形。
该动物群主要分布在美国西南部和
墨西哥高原,两地连成一片。根据区域环境和生物优势种的差异,可分为两大生物群落
荒漠灌丛生物群落和盆地
蒿属灌丛生物群落。
荒漠灌丛生物群落位于
内华达州南部和
犹他州南部,以藜科灌木为优势类群。该群落中大型哺乳动物很少。无
美洲野牛(
野牛属 bision)和
叉角羚羊(Antilocapra americana)、只有少数
骡鹿(Odocoileus hemionus)、美洲(Taxidea taxus)、
斑臭鼬(Spilogale)和
郊狼(Canis latrans)等几种哺乳动物分布。小型哺乳动物主要有
荒漠棉尾兔属(Sy/vilagusauduboni)、
黑尾长耳大野兔(Le pus californicus)、白尾羚松鼠(Ammospermophilu sleucurus)、班状
地松鼠(Spermophilus spilosoma)、荒漠
囊鼠科(Geomys arenarius)、更格卢鼠(Dipodomys)、拉布拉多白足鼠(Peromyscus maniculatus)、北美荒漠沙狐(Vulpes macrotis)等。在新
墨西哥奇华华
荒漠中,以更格卢鼠最多;在
加利福尼亚州的莫哈伟荒漠上,荒漠囊鼠比较常见。荒漠灌丛典型的鸟类有
红尾𫛭鹰(Buteo leucorrhous)、白翅鸽(Zenaida asiatica)、
肉鸽(Gallicolumba erythroptera)、猫(Bubo virginianus)、傻
伯劳(Lanius ludoyicianus)等。
爬行纲以沙龟(
地鼠龟属)、
毒蜥属(Heloderma)、角蜥(Phrynosoma coronatum)、
叶鼻蛇(Rhinocheilus leconiei)和
响尾蛇(Crotalus)等为典型种类。其中角蜥产于美国西部及
墨西哥荒漠,体外多棘刺,以蚁为主食,夜间埋在灼热的沙中,遇敌可从眼中喷血的奇习。毒蜥上颚前方齿具沟,为毒牙,夜间活动觅食。无脊椎动物主要是
蚱蜢和其他
直翅目昆虫,其次是
蝎子和塔兰图拉毒蛛。
大盆地
蒿属灌丛生物群落大型哺乳纲除与荒漠灌丛群落相似外,叉角羚曾一度比较丰富。小型啮齿类以地松鼠和囊鼠科数量最多,其次是白足鼠和更格卢鼠。黑尾长耳大野兔也是该群落的重要组成成分。鸟类比荒漠灌丛群落丰富,有些种与草原和森林共有。如斯威索尼鵟(Buteo swainsoni)、草原(Falco mexicanus)、洞穴鸮形目(Athene cunicularia)和角百灵等。爬行纲主要有环颈蜥蜴(Crataphylus
红鞭蛇)、北美艾灌丛蜥蜴(Sceloporus graciasus)长鼻蛇(Phyllorhynchus decurtatus)、平原食鼠蛇(Crotalus viridis)等。
两栖动物仅有哈蒙掘足蟾(Scaphiopus hammondi)和西部蟾蜍(Bufo borcas)栖息于水域附近。
物产
椰枣
椰枣盛产于整个
北非、阿拉伯和
近东,专在炎热而干旱的气候中生长,含糖量高,对沙漠和绿洲居民的营养起了很大作用。
希蒙得木
希蒙得木,又叫“
油蜡树科”“霍霍巴”“油油巴”,原产于美国和墨西哥。主要发现在美国桑诺拉沙漠和
墨西哥的巴加
下加利福尼亚半岛的南端。在
加利福尼亚州和
亚利桑那州,希蒙得木的分布范围从沿海至
新墨西哥州边界附近,分布高度从
海平面至海拔1200米处。在墨西哥希蒙得木遍及巴加加利福尼亚、沿海岛屿及桑诺拉的西部,向南直至古埃墨斯。希蒙得木在持续两年无雨的地区以及在年降雨量达450毫米的地区,从凉爽的海岸至夏季最高温达43~46℃的地区均可生长。
希蒙得木不仅其嫩叶、
坚果可食,其果实中所含的液体蜡在商业中也有多种用途,如制做无烟
蜡烛、化妆品、香水、抗
泡沫剂和
氢化后制做打蜡。这种液体蜡最大的前途是做
抹香鲸油的代用品,因为这两种物质
化学上相似。
典型区域
撒哈拉沙漠是世界上最大的沙漠。北起于
北非阿特拉斯山脉和地中海(约北纬35°线),南达约北纬14°线(250毫米等雨量线)附近的苏丹和尼日尔河河谷,西起大西洋海岸,东到红海之滨,横贯非洲大陆北部。东西长达5600千米,南北宽约1600千米,面积约860万平方千米。地广人稀,平均每平方千米不足1人。在阿拉伯语中,“撒哈拉”意为“大荒漠”。可分为三部分:西部为撒哈拉,中部是高原山地,东部的泰内雷沙漠和利比亚沙漠是最为荒凉的区域。最高点为提贝斯提高原的库西山,海拔3415米。撒哈拉沙漠形态复杂,有固定沙丘、流动沙丘,还有半固定沙丘。在撒哈拉沙漠曾观测到流动沙丘一年移动9米。风沙盛行,沙暴频繁,春季是沙暴的高发季节。
撒哈拉沙漠属于典型的热带沙漠气候,年平均气温超过50℃,地表温度可达70℃。最干燥地区的年降水量小于25毫米。温差极大,最大温差为37.5℃。沙漠地貌多种多样,由石漠(岩漠)、砾漠和沙漠组成。石漠多在中部、东部地势较高地区;砾漠主要分布在
利比亚沙漠石质地区、
阿特拉斯山脉、
库西山等;沙漠面积最广阔,除少数较高山地、高原外广泛分布。这里有300多种沙生动物,还有许多鸟类,常见的
爬行纲是蜥蝎。骆驼为
单峰驼,不需精饲料,却耐热耐寒,忍饥耐渴,只需很少的草和水,就能在沙漠里负载200
千克货物走几个星期。整个撒哈拉约有3000万株
棕桐树,约占全世界的1/3。
参考资料
伊拉克.山东省人民政府外事办公室.2024-03-13