荒漠,这地球上最为辽阔而干燥的地域,却蕴藏着无尽的奥秘与生命力。当我们谈及荒漠,脑海中往往会浮现出一片广袤无垠、沙粒滚滚的画面,偶尔被秃鹫的啼鸣或呼啸的风声打破寂静。然而,荒漠的定义远不止于此,它并非单纯由沙粒的堆积或阳光的炙烤所决定。实际上,荒漠是指那些年降雨量极低,甚至几乎为零的区域,通常年雨量少于250毫米。尽管有些大型荒漠,如撒哈拉沙漠,确实由连绵不绝的灼热沙粒构成,但世界上最大的荒漠却并非如此。
南极洲,这个地球上最为寒冷的地方,以其超过1400万平方公里的广阔面积,成为全球最大的荒漠。这里的冷空气携带的水汽极少,导致降雨量稀少。而南极洲之所以成为冰冻荒漠,另一个重要原因是其雪白的地表。浅色的表面能够反射大部分温暖的阳光,形成所谓的“反照率效应”(albedo effect),使得这片广袤的土地能够保持其冰冷的状态,避免太阳热能导致的融冰,从而锁住了水分。同样,北极地区作为世界上第二大的荒漠,也因其辽阔的面积和类似的反射效应,保持了其独特的荒漠特征。
然而,对于其它类型的荒漠而言,形成机制则有所不同。像撒哈拉沙漠这样的亚热带荒漠,位于距赤道约30度的位置,是一片历经数千年甚至数百万年干旱的荒原。在缺乏规律降雨和强烈阳光的照射下,这片土地逐渐脱水,形成了我们今天所见的广阔荒漠。撒哈拉沙漠的形成,可以追溯到约700万年前,当时由于地壳运动导致的地理变迁,非洲板块与欧亚板块碰撞,使得阿尔卑斯山逐渐形成,而特提斯洋则逐渐消失。这一变化对于周边的陆地,包括今天的北非来说,意味着失去了重要的水源。随着特提斯洋的缩小和降雨量的减少,撒哈拉地区逐渐干旱化,最终形成了我们今天所见的亚热带荒漠。强风和稀少的降雨,共同塑造了这片广袤而神秘的土地。
尽管荒漠看似荒凉无垠,但实际上却孕育着许多高度适应环境的生物。这些生物通过长期的演化,发展出了独特的生存策略。以撒哈拉沙漠中的耳郭狐为例,它们通过演化拥有了蝙蝠般的耳朵,这不仅有助于在炎热的沙漠环境中保持凉爽,还使它们成为夜间出没的掠食者,以躲避白日的酷热。它们以无脊椎动物、小型啮齿类、鸟类和鸟蛋为食,展现了荒漠生物顽强的生命力和适应能力。
在炙热的沙漠中,水是最为珍贵的资源。为了获取这一生命之源,一些生物发展出了巧妙的寻水方法。纳米布沙漠中的某些甲虫,就是其中的佼佼者。它们的背上演化出了亲水性的凸点,能够从飘过的雾气中收集水汽。当水汽凝结成水滴后,这些水滴会沿着甲虫体表疏水性的蜡质层流入它们的口中,为这些生活在极端环境中的生物提供了宝贵的水分。
除了这些生物奇观外,荒漠中还隐藏着许多令人惊叹的自然景观。例如,在巴西的伦索伊斯-马拉年塞斯国家公园内,虽然这里并不算是严格意义上的沙漠,但拥有着能够储存雨水的荒漠地貌。这座占地1550平方公里的国家公园,在一年中的六个月里,会出现闪烁着蓝绿光芒的水潭。这些水潭的形成,得益于这里密实的底岩和干燥的环境。雨水无法渗入地下,而是在沙丘之间形成了潟湖。在疾风的吹拂下,完美的沙丘得以形成,而强风还会将较大的沙粒搬运至对称且呈深U形的抛物线状沙丘上,进一步增添了这里的神秘与美丽。
荒漠的形成,往往与多种因素密切相关。除了我们之前提到的极地荒漠和亚热带荒漠外,还有一些荒漠是在高山的阴影下形成的。例如亚洲的戈壁沙漠,就是由于邻近的高山夺走了原有的降雨,导致这片土地变得干燥而荒凉。当云团靠近高山时,会随着海拔的升高而上升,导致水汽凝结并以雨或雪的形式释放出水分。而阳光则会使海水升温,形成的水汽被气流吹向山脉。在山脉的另一侧,缺乏水汽的干空气经过,形成了所谓的“雨影区效应”(rain shadow effect)。这种效应导致山脉的另一侧缺乏水分,进而形成了干燥的环境,如戈壁沙漠等寒漠地区。
在全球范围内,我们可以找到许多不同类型的荒漠。这些荒漠以其独特的地理特征、气候条件和生物多样性,共同构成了地球上最为丰富多样的自然景观之一。从南极的极地荒漠到撒哈拉的亚热带荒漠,从戈壁的寒漠到美国大盆地的高地荒漠,每一处荒漠都有其独特的魅力和奥秘等待我们去探索。
下一篇,我们将一起走进世界十大荒漠,领略那里的迷人之境。
文中图片均来源于《How it works》杂志
作者:《how it works》科普团队
审核:沈萍 中国地震局地球物理研究所研究员
图文简介