Пустыня ассоциируется с изнуряющей жарой, но её климат устроен сложнее. Здесь температура может заметно меняться в течение суток: после жаркого дня наступает прохладная ночь. Всё дело в сухом воздухе, отсутствии облаков и свойствах песка, который быстро нагревается и так же быстро теряет тепло. В этой статье разберём, как это происходит.
Пустыня — царство крайностей
Пустыня — это место с резкими перепадами температуры. Днём здесь может быть очень жарко, а ночью — заметно прохладнее. Это суточная амплитуда температур — разница между максимальной и минимальной температурой за сутки. В пустынях она выше, чем во многих других регионах. Обычно разница между днём и ночью составляет примерно 10–30 °C, хотя иногда может быть больше.
Почему днём в пустыне так жарко
Над пустынями чаще всего ясное небо. Облаков мало, поэтому солнечные лучи почти без препятствий достигают поверхности. Земля получает максимум солнечной энергии. Воздух здесь очень сухой. В нём почти нет водяного пара, который мог бы поглощать и рассеивать часть тепла. Влажный воздух работает как своего рода «фильтр» и «смягчает» нагрев, а сухой — нет.
Поверхность пустыни нагревается очень быстро. Песок и камни обладают низкой теплоёмкостью — это значит, что им нужно относительно мало энергии, чтобы сильно нагреться. Для сравнения: вода нагревается гораздо медленнее, потому что может «запасать» больше тепла.
В других климатах часть солнечной энергии уходит на испарение воды, что охлаждает поверхность. В пустыне испаряться почти нечему, поэтому всё тепло идёт напрямую на нагрев. Растительности тоже мало. А растения обычно создают тень и испаряют воду, охлаждая воздух. Без них поверхность остаётся полностью открытой солнцу.
В результате песок и камни быстро раскаляются, а затем нагревают воздух рядом с собой. Поэтому температура у самой поверхности часто выше, чем чуть выше над землёй.
Особенность песка — быстро реагировать на изменение температуры. Он не «накапливает» тепло надолго, как вода или влажная почва, а быстро нагревается и так же быстро остывает. Днём это усиливает жару: поверхность может становиться значительно горячее воздуха. В некоторых местах температура песка может превышать температуру воздуха на десятки градусов. Но это же свойство играет роль и ночью — только уже в обратную сторону.
Почему ночью в пустыне становится холодно
Когда солнце заходит, источник нагрева исчезает. Но накопленное за день тепло не остаётся в пустыне надолго. Главный процесс здесь — радиационное охлаждение. Любая нагретая поверхность излучает тепло в виде инфракрасного излучения. Днём это излучение компенсируется солнечным теплом, а ночью — нет. Поэтому поверхность начинает быстро остывать.
Облака в других регионах действуют как «одеяло»: они частично возвращают тепло обратно к поверхности. В пустыне такого слоя обычно нет, поэтому тепло уходит практически без препятствий.
Сухой воздух тоже играет роль. Водяной пар способен поглощать и переизлучать тепло, замедляя охлаждение. Когда его мало, этот механизм почти не работает. В итоге после захода солнца температура начинает снижаться довольно быстро.
Насколько сильны перепады на самом деле
Часто можно встретить утверждение, что в пустыне температура может упасть на 40 °C за одну ночь. Такое действительно возможно, но это скорее редкие случаи, связанные с особыми условиями.
В реальности всё зависит от сезона, региона и погоды. Например: летом в жарких пустынях днём обычно +35…+47 °C, а ночью +20…+30 °C; зимой днём может быть +15…+25 °C, а ночью температура иногда опускается к нулю и ниже.
Важно не путать разные ситуации: холодные ночи чаще связаны с более прохладным сезоном, а не с тем, что после очень жаркого дня температура обязательно падает до нуля.
Можно ли замёрзнуть в пустыне ночью
В пустынях ночная температура действительно может опускаться довольно низко — особенно зимой или в высокогорных районах. В отдельных случаях возможны даже заморозки, поэтому без тёплой одежды в таких условиях легко переохладиться.
При этом важно учитывать сезон. Летом ночи в жарких пустынях обычно остаются тёплыми, хотя и заметно прохладнее дневной жары. Резкое похолодание до нуля после жаркого дня — скорее исключение, а не правило.
Даже если днём стоит жара, ночью может понадобиться тёплая одежда — перепады температуры в пустыне ощущаются сильнее, чем кажется на первый взгляд.
Холодные пустыни
Пустыня — это не обязательно жара. Главное её свойство — крайне малое количество осадков. Поэтому пустыни бывают не только жаркими, но и холодными.
К холодным пустыням относятся, например, районы Центральной Азии и Антарктида. В таких местах осадков выпадает очень мало — иногда меньше 50 мм в год, — а температура большую часть времени остаётся низкой. Зимой в азиатских пустынях она может опускаться до −30…−40 °C, а летом подниматься до +30…+40 °C. Это создаёт не только сильные сезонные, но и заметные суточные перепады.
Сухой воздух почти не удерживает тепло, облаков мало, и ничто не мешает поверхности быстро нагреваться днём и так же быстро остывать ночью. Даже при умеренной дневной температуре после захода солнца может становиться значительно холоднее. Разница в том, что «стартовые условия» здесь другие. Если днём температура держится около нуля или чуть выше, то ночью она легко уходит в минус. Поэтому в холодных пустынях перепады могут ощущаться даже резче, чем в тропических.
Антарктида — самая сухая и одновременно самая холодная пустыня на планете. Внутри континента осадков почти нет, воздух очень сухой, а небо часто ясное. В таких условиях тепло практически не задерживается, и температура быстро падает, особенно в ясные ночи.
Как животные выживают в пустыне
Жизнь в пустыне требует гибкости: за одни сутки условия меняются от жары к прохладе. Поэтому многие животные приспособились не столько «терпеть» перепады, сколько обходить их.
Многие виды ведут ночной образ жизни: днём прячутся от жары в норах или тени, а выходят после заката, когда температура становится комфортнее. Так ведут себя фенек, скорпионы, многие змеи и ящерицы. Это позволяет им избегать не только перегрева, но и резких перепадов температуры.
Норы играют ключевую роль. Песок плохо удерживает тепло у поверхности, но на глубине температура меняется гораздо медленнее. Поэтому под землёй сохраняется более стабильный микроклимат — прохладнее днём и теплее ночью. По сути, нора работает как естественная защита от резких колебаний.
Есть и физиологические адаптации. Некоторые животные способны временно снижать активность обмена веществ или лучше удерживать тепло тела. Например, верблюды могут переносить значительные колебания температуры: их организм допускает нагрев днём и медленную отдачу тепла ночью, что снижает нагрузку на тело.
У мелких животных свои решения: они уменьшают потери тепла за счёт укрытий, плотного сворачивания тела или выбора защищённых мест. Рептилии, например, могут использовать нагретые за день камни, чтобы дольше сохранять тепло после заката.
Заключение
Они усиливают нагрев днём и ускоряют охлаждение ночью, поэтому перепады оказываются более выраженными, чем в других регионах.
На первый взгляд это кажется парадоксом, но на самом деле климат пустыни подчиняется простой физике: одни и те же условия по-разному влияют на температуру в зависимости от времени суток.
