撒哈拉沙漠的氣溫會在一夜之間平均下降75華氏度(24攝氏度)。

銀河閃耀在撒哈拉沙漠的夜空中。

如果你要去北非的撒哈拉沙漠一日遊，你一定要帶大量的水和防曬霜。但如果你打算在這裡過夜，那麼你最好也帶上一個舒適的睡袋。

據美國國家航空航天局(NASA)稱，這是因為太陽一下山，撒哈拉沙漠的溫度就會急劇下降，白天平均最高溫度為100華氏度(38攝氏度)，晚上平均最低溫度為25華氏度(零下4攝氏度)。

為什麼這種劇烈的溫度變化會發生在撒哈拉這樣的乾旱沙漠呢？當地的動植物又是如何應對這種極端的野生環境的呢?

乾旱的沙漠——佔地球陸地面積的35%的乾旱地區——溫差如此之大，其原因有兩個關鍵因素：沙子和溼度。

與普通的土壤地塊不一樣，沙子不能很好地儲存熱量。美國宇航局噴氣推進實驗室(位於加州帕薩迪納市)2008年的一份報告顯示，當太陽的熱量和光照射到沙漠時，沙漠頂層的沙粒會吸收並把熱量釋放回空氣中。白天，太陽能量沙塵的輻射使空氣過熱，導致氣溫飆升。但是，到了晚上，沙子中的大部分熱量會迅速輻射到空氣中，因為沒有陽光來重新加熱它，所以沙子及其周圍環境比以前更冷。

然而，僅僅這一現象並不能解釋如此急劇的降溫。畢竟，當太陽落在熱帶海灘上時，你不需要穿上冬衣。

沙漠裡極度乾燥的空氣是造成這種嚴酷氣溫變化的主要原因。在像撒哈拉沙漠和智利的阿塔卡馬沙漠這樣的乾旱沙漠，溼度(空氣中的水蒸氣量)幾乎為零，而且與沙子不同的是，水有巨大的儲存熱量的能力。

根據世界地圖集，空氣中的水蒸氣就像一個巨大的看不見的毯子，將熱量困在接近地面的地方，阻止它消散到大氣中。高溼度的空氣也需要更多的能量來加熱，這意味著需要更多的時間來消散能量和冷卻周圍的環境。因此，沙漠中缺乏溼度使得這些乾旱的地方既能迅速升溫，也能迅速降溫。

儘管有這些快速的溫度變化，沙漠動物很好地適應了沙漠中極端的溫度變化。

“對它們來說，這往往是一個相對較小的問題，”亞利桑那州立大學的環境生理學家戴爾·德納多說，他專門研究沙漠動物。“更大的挑戰是獲得足夠的食物和水來維持生存。”

爬行動物是沙漠中數量最多、種類最多的動物群體，它們很好地適應了極端的溫度變化，因為它們是冷血動物，或者說變溫動物，這意味著它們不需要花費精力來保持恆定的體溫。換句話說，爬行動物可以在其他地方利用這些能量，比如狩獵。許多爬行動物還得益於體型小，這使它們能夠在白天找到陰涼的角落，在晚上找到溫暖的岩石。德納爾多告訴《生活科學》雜誌:“有很多地方可以保暖或降溫，尤其是當你很小的時候。”

然而，大型溫血或吸熱哺乳動物，如駱駝，太大了，無法躲避太陽，也無法讓體溫下降。相反，駱駝透過在冷熱環境中保持恆定的體溫來生存。德納爾多說，它們透過脂肪和厚厚的皮毛來保暖，這可以防止它們在白天獲得太多熱量，在晚上失去太多熱量。

相比之下，沙漠鳥類則是透過一系列不同的方式(一些禿鷲會在腿上小便降溫)蒸發降溫——它們用水將熱量從體內轉移出去，就像人類出汗和狗喘氣的方式一樣。但它們有能力在水源之間長距離飛行或覓食，這意味著它們不必像其他沙漠動物那樣擔心節約用水。德納爾多說:“我稱之為作弊，因為他們並沒有真正體驗到沙漠的侷限性。”

亞利桑那州菲尼克斯Mazatzal山前的仙人掌。

另一方面，植物更容易受到極端溫度的影響。德納爾多說:“植物面臨著更大的挑戰，因為它們不能搬家。”這就是為什麼標誌性的沙漠植物，比如仙人掌，會發展出一系列的防禦機制，比如刺釘和毒素，來保護它們寶貴的水源不受捕食者的傷害。然而，夜間的低溫對植物來說是致命的，因為水會結冰並在植物組織內膨脹，這會造成不可逆轉的損害。因此，植物只生長在每天晚上氣溫不會低於冰點超過兩個小時的地方，也就是所謂的冰線。

研究人員仍在研究氣候變化如何影響乾旱地區和生物，但德納爾多說:“我們肯定會看到變化。”“對於大多數沙漠，我們預計平均氣溫將上升3至4華氏度(1.7至2.2攝氏度)。”

然而，研究表明“夜晚將會變暖，但這並不像溫暖的白天那麼糟糕，”德納爾多指出。

相反，真正的問題是氣候變化可能會影響沙漠生物賴以生存的年降水量。德納爾多說:“氣候將變得不那麼穩定，將出現相對潮溼的年份和相對乾燥的年份。”“但即使大部分地區足夠潮溼，也只需要乾旱一年就會造成大問題。”