Почему в пустынях днем жарко, а ночью холодно?

Отвечает Мария Алешина младший научный сотрудник лаборатории климатологии Института географии РАН

Пустыни — это места с максимальными перепадами температуры в течение суток. Там, где днем стоит испепеляющий зной, ночью хочется укутаться в пуховик. 

В любой природной зоне температура главным образом определяется балансом приходящего излучения Солнца и уходящего теплового излучения поверхности. Однако есть один важный фактор — особенности общей циркуляции атмосферы, то есть процессов перемещения воздушных масс и связанных с ними полей атмосферного давления (в первую очередь циклонов и антициклонов). 

Самые большие пустыни мира располагаются в регионах, где преобладают антициклоны, то есть области с повышенным атмосферным давлением. Нисходящие движения не дают воздуху подняться до уровня конденсации, за счет чего облаков в таких районах практически не бывает. Следовательно, днем солнечному излучению ничего не мешает достичь земли и нагреть ее до рекордных значений. 

Представьте, если бы человек вскипятил чайник, а вода в нем остыла, допустим, не за три часа, а всего за 30 минут! 

Так, в Сахаре днем вполне обычной считается температура выше +35–37 °С (для сравнения, в Москве абсолютный максимум составляет «всего лишь» +38,2 °С).

Ночью эффект безоблачного неба работает в обратном направлении: ничто не задерживает тепло, и оно беспрепятственно уходит в космос в виде теплового излучения поверхности. (Ранее мы рассказывали, где и когда была зафиксирована самая низкая температура на Земле.)

Но это еще не все. На суточные перепады температуры влияет и материал, которым покрыта пустыня. В основном это песок, а он быстро нагревается и так же быстро остывает. Его теплоемкость оценивается в 800 Дж/кг·°К, что примерно в пять раз меньше, чем теплопроводность воды (4200 Дж/кг·°К). То есть песок нагревается и остывает в пять раз быстрее воды. Представьте, если бы человек вскипятил чайник, а вода в нем остыла, допустим, не за три часа, а всего за 30 минут! Еще одной особенностью песка является его низкая способность проводить тепло. Поэтому Солнце и прогревает только верхний слой.

Конечно, не все пустыни покрыты исключительно песком. Есть пустыни каменистые (например, Мохаве и Овайхи в Северной Америке), есть солончаковые (к примеру, Большая Соляная и Деште-Лут в Иране). Вот только щебень и галька обладают такими же свойствами.

Итак, за счет сильного солнечного излучения и отсутствия облаков днем поверхность пустынь нагревается быстро, но так же быстро и остывает (в некоторых предгорных районах почва в темное время суток может даже промерзать!). Все потому, что прогрев не распространяется глубоко в почву, а ночью в пустынях нет источника тепла. Облака способны замедлить охлаждение, но, как говорилось ранее, в пустынях они бывают крайне редко.