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地表最大幹旱區
作者：小哲，凱爾希
校稿：辜漢膺 / 編輯：闆栗
地球，是什麽顔色的？是海藍色、是墨綠色、也是土黃色。
地球陸地的三分之一被貧瘠且荒涼的黃色所覆蓋，這裏是十幾億人的家園，因缺水而構成了地球的 " 幹旱部分 "，其規模之大，從太空中看去仿佛地球内嵌了一個沙丘世界。
找到地表最大幹旱區（一目了然）▼
仿佛地球上内嵌了一顆沙丘星球（橫屏觀看）▼
今天，我們将通過氣象、洋流、地球軌道參數的原理探究地表最大幹旱區的成因，并從中管窺全球幹旱的奧秘。
從太空中俯瞰撒哈拉（圖：NASA）▼
什麽是幹旱區？
一個地區 " 平均降水量 " 和 " 平均潛在蒸散量 " 的比值，被稱爲幹旱指數（IA，the index of aridity），這個數字小于 0.65，就跨入了 "半濕潤半幹旱地區" 的門檻，相當于降水量不到潛在蒸散量的 65％。
由此可以分出四個等級：半濕潤半幹旱地區（0.65-0.50 ) 、半幹旱地區（0.50-0.20）、幹旱地區（0.20-0.05）和極端幹旱地區（<0.05）。
橫屏 -幹旱地區分布▼
比如華北平原就有一部分是半濕潤半幹旱地區，而極端幹旱這種王者級幹旱，降水量還不到潛在蒸散量的 5％，這 5％還會在幾次強降水中快速用掉，往往還沒形成徑流或滲入地下，就被蒸發掉了，即使像今年阿曼遭遇的大洪水，也無法改變其極端幹旱的本質。
沙丘與水池共存的 " 和諧 " 場景往往轉瞬即逝
（暴雨後的撒哈拉 圖：shutterstock）▼
這種極端幹旱區占地球陸地面積的 6.6%，撒哈拉沙漠占了其中的絕大部分。作爲全球最大的沙漠，撒哈拉長 4800 公裏，最大寬度 1800 公裏，920 萬平方公裏的它是印度面積的三倍，能把美國本土裝進去，是毋庸置疑的地表最大幹旱區。
撒哈拉占據了大半個北非，不可謂不大了▼
然而，與撒哈拉同緯度的東亞季風區，地中海北岸的歐洲都是一片綠意盎然，三面環海的撒哈拉怎麽就旱成了這樣？
要搞清地表最大幹旱區的底層地理邏輯，還要說回我們以前講的 "副熱帶高壓帶"。
在赤道受熱上升的暖空氣，會在南北緯 30 ° 附近下沉，形成氣壓相對高值區域，也就是 " 副熱帶高壓帶 "。在其控制下，南北緯 30 ° 附近都形成了大面積的沙漠。
橫屏 -全球沙漠分布▼
在北半球，由于青藏高原、地中海、落基山脈的阻隔，副高會斷裂成北太平洋副熱帶高壓帶、北大西洋副熱帶高壓帶、伊朗 - 北非高壓三個部分。
平常這三個高壓帶斷開時候的還好，一旦連起來
就能讓北半球很多地區都感受到什麽是 " 身處沙漠 " 般的酷熱
（2022 年 6 月 15 日中午 12 時的全球氣壓圖）▼
這三大副高會季節性向東西兩邊延伸，甚至繞地球一圈，形成今年北半球全面高溫的景象，但前兩大副高主要還是盤踞在海洋上，隻有伊朗 - 北非高壓，牢牢掌控着從伊朗高原到大西洋沿岸橫跨 7000 多公裏的土地。
也難怪沙漠喜歡分布在南北緯 30 ° 附近
在副高控制下是真的熱啊▼
當然，要形成如此廣闊的沙漠，光靠副熱帶高壓還不夠，還要離水源 "足夠遠"。
來自海洋的水汽是陸地降水的主要來源，離海洋越遠降水也就越少。比如被高原和山脈層層包裹的塔裏木盆地，就形成了塔克拉瑪幹大沙漠。
遠離海洋，還被團團圍住
隻有雪山融水支撐着沙漠中爲數不多的生命
（參考：wiki）▼
而撒哈拉沙漠，表面上看是被印度洋、紅海、地中海、大西洋三面環繞，但紅海的體量太小，地中海大一些，但在夏季會被伊朗 - 北非高壓控制，在冬季則被西風帶控制，水汽都往東吹了，兩者都無法爲撒哈拉輸入大量水汽。
說白了，真正的水源還給靠印度洋和大西洋這種大佬。但撒哈拉東側有埃塞俄比亞高原阻擋，印度洋水汽幾乎吹不到撒哈拉東部，年降水量幾乎爲 0。
有副高和高原坐鎮，一絲水汽也别想進進來▼
地形很重要，但還不是全部。
阿拉伯半島直面印度洋，一樣是極端幹旱沙漠遍布，但隔壁的印度就降水充沛花團錦簇。
這主要是因爲夏季的南亞季風，是由東南信風偏轉形成的西南風，這個偏轉點就在索馬裏附近，并形成強勁的索馬裏急流，風速可達 65m/s，将印度洋的水汽都吹到了印度半島，阿拉伯半島隻能在副高的控制下看着印度洋，但就是不下雨。
攜帶着水汽的季風一個急轉彎
頭也不回地揚長而去▼
既然印度洋一滴雨都不想給
那大西洋呢？
撒哈拉沙漠雖然有着漫長的大西洋海岸，但經過這段海岸的是加納利寒流，其源頭是北大西洋暖流的一支。寒流過境，往往意味着降溫減濕，大氣遇冷下沉，引發幹旱氣候。
在類似緯度的大陸西海岸，寒流也造就了阿塔卡馬沙漠、納米布沙漠和索諾蘭沙漠，隻不過其規模完全不能和撒哈拉相比。
橫屏 -寒流與緯度在 15 ° 到 30 ° 附近的沙漠的位置關系
（參考：wiki）▼
可見雖然三面環海，但海洋卻十分吝啬，水源看着很近，其實很遠。
副高控制下的撒哈拉沙漠降水量極低、蒸散量極大。極端幹旱，也就一點不奇怪了。
但正所謂滄海桑田，6000 年前的撒哈拉可能并非大沙漠，而是一片大草原。
19 世紀中葉，德國探險家海因裏希 · 巴特在荒涼的沙漠中意外發現了神秘的史前岩畫，數十萬幅精美的圖像描繪着種群繁盛的大象、長頸鹿、河馬和羚羊被獵人追捕的生動場景。顯然，這絕非今天撒哈拉沙漠中的景象。
史前人類經曆了撒哈拉由草原變成沙漠的過程
希望未來的人類能看見撒哈拉重回草原的一天
（費贊的撒哈拉岩石藝術 圖：wiki）▼
後來，科學家通過對沙漠中軟體動物的殼、矽藻、湖泊沉積和水生動物骨骼的分析發現，在大約 6000 年前的全新世中期，這裏還有着永久性的淡水，在幾乎完全被植被覆蓋的土地上，點綴着大大小小的湖泊，這就是水草豐茂的 " 綠色撒哈拉 "。而 " 綠色撒哈拉 " 的水汽就來自于大西洋。
" 綠色撒哈拉 " 爲何消失？
要回答這個問題，我們需要把目光移向撒哈拉以南的 "薩赫勒" 地帶。這裏是大沙漠和南方稀樹草原之間的過渡地帶。薩赫勒地區的降水，主要來自北非季風。
這沙漠與草原的過渡地帶也是綠意寥寥，岌岌可危啊▼
在之前的《東亞季風區》裏我們說過，随着太陽直射點的季節性移動，全球的赤道輻合帶及其降水會跟着移動，同時給當地帶去明顯的幹濕季節轉變，這就形成了所謂的季風區。
每年 7-8 月，赤道輻合帶會一路推進到約北緯 20 ° 的薩赫勒地區南側，形成北非季風，将來自西側大西洋的水汽帶到這裏，爲沙漠邊緣的薩赫勒草原帶來降水充沛的雨季。
赤道輻合帶的南北移動▼
今天的薩赫勒草原，其實就是曾經 " 撒哈拉大草原 " 的縮小版，北非季風在過去可以長驅直入到比今天更靠北的地區，熱帶大西洋的潮濕空氣由此深入撒哈拉腹地，這才有了史前岩畫上的河馬、大象。
昨日之撒哈拉草原隻能在今日的薩赫勒草原窺見
明日之薩赫勒是否會變成今日之撒哈拉呢
（圖：壹圖網）▼
由此可見，北非季風的極限範圍至關重要，以前可以吹那麽遠，現在爲啥就不行了？
這就不得不把格局打開了！
衆所周知，地球是 "歪着頭" 自轉的，傾角大約爲 23 ° 26'，其公轉軌道也并非正圓，存在一定的偏心率。
地球的自轉傾角和公轉軌道偏心率并非恒定，會受到月球和大質量行星的引力幹擾，進而引發地球軌道的周期性變化。這其中就包括：
公轉軌道偏心率的 10 萬年變化周期
地球自轉軸傾斜度的 4.1 萬年變化周期
自轉軸的 2 萬年 " 擺動 "（進動）周期
這三大軌道周期由塞爾維亞地球物理學家米蘭科維奇提出，統稱爲米蘭科維奇循環，大格局帶動小格局，其中改變撒哈拉降水的周期就是" 擺動 " 周期。（即 " 歲差 "）
米蘭科維奇循環（參考：wiki）▼
地球抖一抖形成的 "擺動"，會造成地球軌道的細微變化，地球接受的太陽輻射分布也會随之改變，從而引發季風的進退，最終觸發撒哈拉沙漠劇烈的 "水文循環" ——從 1.1 萬年至 5000 年前，撒哈拉廣闊的濕潤綠洲逐漸變成沙漠。幾乎每隔 2 萬年，撒哈拉就發生這樣一次 " 循環 "。
地球每發生一次這種細微的變化
對地球上的生物來說都是一次巨變▼
在這一過程中，随着綠色褪去、黃沙彌漫，這裏的居民被迫放棄越來越小的綠洲。有的四處遊牧，有的向南方遷徙，有的向東遷入尼羅河流域，成爲方興未艾的古埃及文明的一份子。
踏着黃沙尋找暫栖之地，能否生存，全看天意
（馬裏的富拉尼牧民 圖：wiki）▼
當我們再回看撒哈拉沙漠和全球幹旱區，會發現幹旱區不光改變了動植物，也改變了人類社會：
在降水稀少、蒸發劇烈的環境下，沙質土壤的持水量與有機質含量很低、氮磷嚴重不足，所以植被稀疏、生物量低，包括人在内的所有動物都面臨極大的環境壓力。
人和動物是相互依存的
任何生物在如此極端的環境下生存都不容易
（圖：wiki）▼
于是人類隻能小規模聚集在河流、泉水和綠洲等寶貴的水源周圍，并形成了以部落爲基礎的傳統社會共同體，相當于通過控制族群的規模和消耗，與資源匮乏的環境達成某種平衡。但這一傳統平衡如今也越發不穩定。
如今環境承載能力變弱，但人口與日俱增
人與自然之間的 " 平衡 " 已經十分脆弱
（圖：壹圖網）▼
全球的幹旱和極端幹旱地區，除了印度西部外，人口基本都比較稀少，但根據 " 聯合國人居署 " 的數據，幹旱區 18.5% 的人口增長率高于其他任何生态區。激增的人口可以靠外部援助和超采地下水來短期維持，但卻長期加劇了當地的環境壓力。
渴到極點，" 泥水 " 也甘之如饴
（圖：shutterstock）▼
更爲嚴重的是氣候變化的影響。最近研究表明，撒哈拉沙漠在上個世紀一直在擴張，沙漠在 1920 年至 2013 年間擴大了 70 萬平方公裏，相當于一個青海省，南方的薩赫勒地帶本來就屬于幹旱和半幹旱地帶，全球變暖的趨勢持續下去 , 薩赫勒離極端幹旱也就不遠了。
總之，在人口壓力和氣候變化的雙重作用下，地表最大幹旱區撒哈拉沙漠，恐怕還會變得更大，這對于北非、西非、中東甚至歐洲各國都是個壞消息。
再擴張下去，撒哈拉就要橫跨三個洲了▼
反觀撒哈拉沙漠從萬年前至今的曆史，像地軸 " 擺動 " 這種底層規律，遠超人類個體的人生尺度，人在這樣的趨勢面前與撒哈拉的沙粒無異。
但對于一百年内的，小尺度的，人爲因素引發的環境變化，我們還有很多可做的事情，畢竟我們無力幹涉地球的命運，但可以改寫自己族群的生死。
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