Khí hậu sa mạc cực kỳ khô hạn, nằm trên các vĩ độ nên nhiệt độ ở các vùng khác nhau rất lớn. Căn cứ vào vĩ độ, người ta chia ra thành sa mạc vĩ độ thấp và sa mạc vĩ độ vừa.
Sa mạc vĩ độ thấp còn gọi là sa mạc nóng, phân bố ở trong vùng áp cao nhiệt đới, gần đường hồi quy Nam Bắc như sa mạc Sahara Bắc Phi, sa mạc Ả Rập Tây Nam Á, sa mạc miền Trung Autralia.
Sa mạc vĩ độ vừa còn gọi là sa mạc lạnh, phân bố ở trong đất liền thuộc ôn đới như sa mạc miền Tân Cương, Nội Mông Trung Quốc và sa mạc thuộc Tây Nam Bắc Mỹ.
Cơn "bão cát" ở sa mạc Sahara [Ảnh: .thesahara] |
1. Mưa ít, khô hạn: Những sa mạc ở Trung Quốc phần lớn lượng mưa hàng năm chỉ dưới 50-100mm. Nơi ít nhất mưa không quá 10mm, như ở Nhược Khương phía Đông Nam sa mạc Takrama, Tháp khắc lạp mã chỉ mưa 16,9mm; còn ở huyện Tokason, tháp Khắc tốn chỉ mưa 5,9mm.
2. Lắm gió cát: Mỗi lần có gió bão, cát bay mù trời, cát trôi khắp nơi. Khi ngừng gió, từng lớp từng lớp cát ùn đống nhấp nhô thành những đồi cát, đồi cao nhất có thể hơn 400m.
3. Mùa đông lạnh giá, mùa hè rất nóng. Nhiệt độ chênh lệch trong năm và trong ngày rất cao. Sa mạc vùng Tây Bắc Trung Quốc nhiệt độ trung bình của tháng 1 đều -20 độ C, còn tháng 7 khoảng 50 độ C. Nhiệt độ chênh lệch ngày đêm còn cao hơn. Ở thung lũng Turfan [Thổ lỗ phiên], nhiệt độ ban ngày mùa hạ lên tới 82,3 độ C, còn ban đêm nhiệt độ xuống thấp dưới 0 độ C, chênh lệch hơn 80 độ C. Có thể nói rằng thay đổi nhiệt độ của khí hậu sa mạc là thay đổi lớn nhất trong các loại khí hậu.
Sống trong sa mạc chỉ có một số loài động vật, thực vật chịu hạn cao như: lạc đà, chuột cát, giun cát, xương rồng, một số loại cây bụi, táo dại. Nhưng thực vật hoang dại ở sa mạc cũng không phải là ít, theo thống kê chưa đầy đủ, ở Trung Quốc cũng đã có tới 1000 giống trong đó hơn 300 giống có thể dùng làm thuốc.
Cát là chất hấp thụ bức xạ rất tốt, đồng thời cũng là chất tản nhiệt rất tốt. Vào ban ngày, cát hấp thụ nhiệt từ mặt trời và trở nên rất nóng. Vì vậy chúng tỏa ra một lượng nhiệt lớn.
Vào ban đêm, những bãi cát tỏa nhiệt không có mặt trời hâm nóng nên chúng hạ nhiệt nhanh chóng. Kết quả là mọi người cảm thấy vô cùng lạnh.
Sa mạc nóng suốt cả ngày vì thiếu nước và sa mạc lạnh suốt đêm vì cát không thể giữ nhiệt
Trong khoảng thời gian ban đêm khi mặt trời không chiếu sáng cát mất hết nhiệt và tạo ra sa mạc lạnh lẽo. Cát là nguyên nhân chính khiến sa mạc nóng vào ban ngày và lạnh suốt về đêm.
Giải thích kỹ hơn:
Sa mạc nóng vào ban ngày vì cát
Cát không thể giữ nhiệt nên nó cần một nguồn năng lượng ổn định để giữ ấm [Mặt trời]. Trên sa mạc, các tia nắng chiếu tới bề mặt trái đất ở góc gần như vuông trong mùa hè. Nhiệt lượng tỏa ra từ mặt trời bắt đầu làm nóng không khí và đất lên sau đó thoát ra môi trường do thiếu mây và ẩm. Do đó, nhiệt phân tán trên các khu vực trên mặt đất, tạo ra nhiệt lượng lớn. Nhiệt độ ban ngày cao do không có mây và độ ẩm giúp chặn tia nắng mặt trời. Đây là nguyên nhân chính khiến sa mạc có thể nóng vào ban ngày nhưng lạnh vào ban đêm. Sự thiếu hụt của thực vật và các nguồn nước cho phép các tia nắng mặt trời mải mê chiếu vào bề mặt sa mạc. Sau đó, bề mặt trả lại lượng nhiệt này cho môi trường gây ra nhiệt độ xung quanh cao.
Suy ra sa mạc nóng vì hai lý do:
Do thiếu nước, các sa mạc không thể duy trì nhiều loài thực vật. Vì sự sống thực vật trong quá trình quang hợp sẽ làm mát không khí xung quanh nó.
Cát không thể giữ nhiệt. Mặt trời trên sa mạc cũng chiếu như mọi nơi khác, nhưng nóng hơn là vì cát hấp thụ nhiệt của mặt trời và cũng tỏa ra ngày lập tức.
Sa mạc lạnh vào ban đêm vì cát
Các sa mạc nóng suốt cả ngày, nhưng lạnh nhanh chóng vào ban đêm. Các sa mạc lạnh vào ban đêm vì bầu trời không có mây cho nên nhiệt độ nhanh chóng thoát ra sau khi màn đêm buông xuống. Ở những nơi khác có thực vật hoặc khu vực xung quanh đô thị hơn, nó vẫn ấm vào ban đêm nếu thời tiết ôn hòa suốt cả ngày.
Khi bầu không khí cực kỳ lạnh, cũng đồng nghĩa rằng nó không có nhiều độ ẩm. Các sa mạc khô và nóng có nhiệt độ trung bình hàng năm từ 20 đến 25 độ C, và nhiệt độ khủng khiếp có thể dao động từ 43 đến 49,5 độ C vào ban ngày và âm 18 độ C vào ban đêm.
[Fennec có thể là loài cáo nhỏ nhất thế giới, nhưng nó có đôi tai to kỳ lạ! Trên thực tế, so với kích thước cơ thể, nó có đôi tai lớn nhất so với bất kỳ thành viên nào của họ cáo. Nó sử dụng đôi tai to đó để lắng nghe âm thanh của con mồi trên cát. Đôi tai cũng giúp xua tan cái nóng, ổn định thân nhiệt giúp cáo luôn mát mẻ]
Vì nắng nóng và lượng mưa thiếu hụt nên không có những cây bóng mát to lớn để che bóng mát cho động vật và thực vật khác. Hầu hết các loài thực vật ở đây đều lùn và mập mạp, chẳng hạn như cây bụi sát mặt đất, và có rất ít động vật có vú lớn vì chúng thường không có khả năng tích trữ đủ nước.
Đây là nguyên nhân chính khiến sa mạc có thể nóng vào ban ngày nhưng lạnh vào ban đêm.
Nhiệt độ tại các sa mạc khô cằn như Sahara có thể giảm tới 42°C trong một đêm, nguyên nhân là do cát và độ ẩm không khí.
Nếu bạn có dự định thực hiện một chuyến đi tới sa mạc Sahara ở Bắc Phi, ngoài việc mang theo thật nhiều nước và kem chống nắng, đừng quên những chiếc áo ấm. Đó là do nhiệt độ tại đây giảm rất mạnh khi Mặt Trời lặn, từ mức trung bình 38°C [có thời điểm lên tới 50°C] vào ban ngày xuống chỉ còn -3,9°C vào ban đêm, theo Trạm quan sát Trái Đất của NASA.
Tại sao những sa mạc khô cằn như Sahara lại có mức chênh lệch nhiệt độ ngày đêm lớn như vậy? Câu trả lời là sự kết hợp giữa cát và độ ẩm không khí.
Cát không giữ nhiệt tốt. Khi ánh sáng mặt trời chiếu xuống sa mạc, các hạt cát ở lớp trên cùng hấp thụ năng lượng bức xạ, đồng thời giải phóng nhiệt trở lại không khí, khiến nhiệt độ tăng cao vào ban ngày. Khi đêm xuống, hầu hết nhiệt lượng trong cát nhanh chóng tỏa ra môi trường xung quanh.
Tuy nhiên, chỉ riêng hiện tượng này là chưa đủ để làm cho ban đêm ở Sahara trở nên lạnh như vậy. Nguyên nhân chính khiến cát và không khí mất nhiệt nhanh chóng là do độ ẩm cực kỳ thấp. Trên thực tế, độ ẩm hay lượng hơi nước trong không khí ở sa mạc Sahara là gần như bằng không.
Trái ngược với cát, nước giữ nhiệt rất tốt. Không khí có độ ẩm cao sẽ đóng vai trò như một tấm chăn vô hình giúp giữ nhiệt ở sát mặt đất, ngăn nó thoát vào khí quyển. Bản thân hơi nước trong không khí cũng cần nhiều thời gian hơn để tiêu tán nhiệt lượng mà nó hấp thụ vào ban ngày. Do đó, sa mạc càng khô cằn, nhiệt độ càng giảm nhanh khi Mặt Trời lặn.
Chênh lệch nhiệt độ ngày đêm trung bình ở sa mạc Sahara lên tới 42°C. Ảnh: Live Science.
Bất chấp sự thay đổi nhiệt độ mạnh mẽ, nhiều sinh vật vẫn có thể thích nghi với điều kiện khắc nghiệt của sa mạc. Ở động vật, bò sát là nhóm phong phú nhất vì chúng là động vật máu lạnh, không cần sử dụng năng lượng để duy trì thân nhiệt. Hay nói cách khác, chúng có thể tiết kiệm năng lượng đó cho các nhiệm vụ quan trọng khác như kiếm ăn và nước uống. Kích thước nhỏ bé cũng giúp chúng tìm thấy những ngóc ngách để tránh nắng vào ban ngày và giữ ấm vào ban đêm.
Một số loài máu nóng như lạc đà cũng có cách của riêng chúng để duy trì nhiệt độ cơ thể ổn định ngay cả trong điều kiện nóng hoặc lạnh. Cụ thể, loài động vật guốc chẵn lớn này có nhiều lớp cách nhiệt ở dạng lông và mỡ dày, giúp chúng không bị hấp thụ quá nhiều nhiệt vào ban ngày cũng như mất quá nhiều nhiệt vào ban đêm.
Ở thực vật, các loài biểu tượng như xương rồng đã phát triển một loạt biện pháp phòng thủ, ví dụ như gai và nhựa độc, để bảo vệ nguồn nước quý giá của chúng khỏi những kẻ săn mồi. Tuy nhiên, so với động vật, thực vật dễ bị tổn thương hơn bởi sự chênh lệch nhiệt độ ngày đêm. Nếu ban đêm quá lạnh, nước trong cơ thể của chúng có thể đóng băng, gây ra những tổn thương không thể phục hồi. Do đó, hầu hết thực vật sa mạc chỉ phát triển ở những nơi nhiệt độ không khí không giảm xuống dưới mức đóng băng quá vài giờ.
Đoàn Dương [Theo Live Science]