非洲沙漠从何而来？

李唯

如果你留意地球仪，就会发现一个奇怪的现象，在地球上，大多数的沙漠分布都有一个倾向：集中于纬度30度附近。在南半球，有非洲西南部的纳米布沙漠、卡拉哈里沙漠，智利的阿塔卡马沙漠，澳大利亚的大沙沙漠、维多利亚沙漠等等。在北半球，有世界最大的北非撒哈拉沙漠，阿拉伯沙漠，伊朗东部的卢特沙漠，印度塔尔沙漠以及美国西南部的戈壁荒滩等等。为什么这些地区更容易形成沙漠呢？

人为的破坏植被，是沙漠形成的一个重要原因，但这并不是最根本的原因。导致这些地区形成沙漠气候的主凶，是哈德利环流。

1735年，对天气怀有浓厚兴趣的英国职业律师乔治·哈德利提出了一个大气环流假设模型。当时，哈德利认为赤道附近的空气，会往南北两极移动，在高纬度地区冷却后下降，又回到赤道，完成一个环流圈。

后来经过验证，虽然赤道上升的气流确实会往高纬度移动，但远没有到南北两极，而是在纬度30度附近就下沉了。虽然哈德利的环流假设模型不够准确，但整个循环及成因大致和哈德利的假设相符，因此，为了纪念哈德利，将赤道到南北纬30和40度之间的大气环流，称作哈德利环流。

在哈德利环流内，由于赤道地区阳光垂直照射，地球表面吸收了大量的太阳辐射，温度很高，蒸发旺盛，空气受热膨胀上升，这时的空气携带有大量的水分。这些湿润的空气持续上升，会在高空遇冷凝却，进而降下大雨。这就是赤道附近往往雨水丰富的原因。

然而，这时空气还没有结束它的旅途。湿润的空气变成大雨滋润了热带雨林后，剩下的空气干燥得像枯草一样，它们会跟随着哈德利环流继续向高纬度旅行。这样的旅程会在南北纬30度附近终止，因为这些来自热带的干燥空气，在这一区域正好因高纬度的寒冷而冷却，受重力影响会降到地表上。

大量的干燥空气在下降的过程中，使低空空气增多，气压升高，形成南北两个副热带高气压带。如果这个区域本身水资源就不够丰富，或者其他天气系统没法贡献出湿润的空气，再加上下沉气流造成的晴朗干旱天气，该地区最终会成为一片沙漠。

美国佛罗里达州是个例外，它也在北纬30度附近，但由于海湾水气的蒸发，该区域能够用含有大量水分子的空气，湿润这些干燥的“枯草空气”，避免了变成沙漠的悲剧。

哈德利环流为赤道附近带来了大量的降雨，又将干燥的空气带到了南北纬30度附近，造成了截然不同的地貌。以地跨赤道的非洲为例，赤道上的刚果盆地降水丰富，有茂密的雨林，生物物种丰富多样。在上一个寒冷的冰川季，我们的祖先现代智人就躲在附近温暖而湿润的峡谷中。而北纬30度附近北非和西亚，除了尼罗河河谷和西亚两河哺育的绿洲，就只剩下极度干旱的撒哈拉和阿拉伯沙漠了。