[公開日]：2026年7月20日 午前8時25分（米国東部時間）
[質問]：ヘンリー（5歳、インディアナ州サウスベンド、アメリカ合衆国）
[著者]：Shuang-Ye Wu
砂漠と聞くと、灼熱の太陽の下に広がる巨大な砂丘の波を思い浮かべるでしょう。アフリカのサハラ砂漠のような、灼熱の砂漠を想像するかもしれません。
地球上で記録された最も暑い気温のいくつかは、砂漠で観測されています。地球表面の最高気温（WMO基準では地上1.25〜 2.0m）は、アメリカ合衆国の カリフォルニア州デスバレーで記録された華氏134度（摂氏56.7度）です。イランのルート砂漠では、地表の最高温度が華氏177.4度（摂氏80.8度）を記録しました。
比較のために言うと、非常に熱いお風呂の温度は約華氏110度（摂氏43度）です。つまり、これらの
暑い気温は肌にとって安全な範囲をはるかに超えています。
なぜ砂漠の中にはこれほど灼熱のものがあるのでしょうか？そもそもなぜ砂漠が存在するのでしょうか？それは、地球の大気が地球上をどのように循環し、地表の物質とどのように相互作用するかに関係しています。
砂漠とは何でしょうか？
私のような気候科学者は、砂漠を気温ではなく、降水量、つまり雨、雪、雹など、空から降るあらゆる形態の水の量で定義します。年間降水量が10インチ（250ミリメートル）未満の地域は、正式に砂漠とみなされます。
この定義には、暑さに関する記述は一切ありません。実際、寒い砂漠も存在します。地球上で最大の砂漠は南極大陸です。内陸部の高地では、冬の平均気温が摂氏マイナス60度（華氏マイナス75度）まで下がることもあります。
南極大陸は、雪がほとんど降らないため砂漠に分類されます。数千万年かけて微量の雪が積み重なってできた巨大な氷床に覆われています。
それらはどこにあり、なぜ存在するのでしょうか？
赤道は地球の中心を一周する仮想の線で、地球を北半球と南半球の2つの半球に分けています。緯線は赤道に平行な仮想の環状線で、さらに半球を分割しています。緯度は度数で表され、赤道が0度、両極が90度です。
地球儀を見ると、興味深いパターンに気づくでしょう。サハラ砂漠、アラビア砂漠、オーストラリアのグレートビクトリア砂漠など、世界のほとんどの暑い砂漠は、赤道から北緯約30度と南緯約30度に位置する、地球を一周する2つの水平帯に並んでいます。
これらの位置は偶然ではありません。地球の大気の流れと関係があるのです。
地球上では、赤道付近が最も直射日光を多く受けるため、地表付近の空気は暖かくなり上昇します。一方、極地では空気が非常に冷たく下降します。この絶え間ない上昇と下降の動きによって、各半球で巨大な空気の循環ループが形成され、まるで大気中のゆっくりとしたコンベヤーベルトのようになっています。
地球の自転により、巨大な大気循環はねじれ、各半球で3つの小さな循環に分かれます。この大気運動の結果、一般的に赤道付近と北緯60度付近では空気が上昇し、極地付近と北緯30度付近では下降します。
空気が上昇すると膨張して冷え、温度が下がると水蒸気が凝結して降水となります。一方、空気が下降すると圧縮されて温まり、水分が蒸発して乾燥した状態になります。
そのため、砂漠は北緯30度付近と極地付近に存在します。これらの地域では大気運動によって空気が下降し、乾燥した砂漠環境が生まれるのです。
なぜそんなに暑くなるのでしょうか？
北緯30度付近の砂漠が驚くほど暑くなる理由は3つあります。
1つ目は雲です。世界のほとんどの地域では、空気中の水分が雲を形成します。曇りの日には、雲が太陽光を遮り、気温を下げてくれることに気づくでしょう。砂漠の空気は極めて乾燥しているため、このような保護層がありません。雲による日陰がないため、太陽光のエネルギーがすべて地表に到達し、地面を全開で加熱します。
砂漠の高温のもう一つの理由は、足元にある物質にあります。暑い日には、ビーチで砂が海水よりもずっと温かく感じるかもしれません。これは、比熱の違いによるものです。比熱とは、物質の温度変化に必要なエネルギー量を表す用語です。
水は比熱が非常に高いため、温まるのに多くのエネルギー、つまり長い時間がかかります。一方、岩や砂は比熱が低いため、太陽からのエネルギーを吸収してすぐに温まります。そのため、日が沈むと熱を保持できません。夜になると、蓄えられた熱はすべて宇宙空間へと放出されます。これが、砂漠が正午には灼熱だったのに、真夜中には凍えるほど冷え込む理由です。
砂漠が高温を維持する最後の理由は、水が蒸発する際に熱を奪う仕組みに関係しています。砂漠以外の地域では、植物が水分を放出し、周囲の空気を冷却します。科学者はこの現象を蒸発冷却と呼んでいます。暖かい日でもプールから上がると寒さを感じるのは、まさにこのためです。
砂漠では地面が乾燥していて植物もほとんどないため、蒸発冷却がほとんど起こりません。この自然の冷却システムがないため、太陽の熱が地表付近に閉じ込められ、日中の砂漠は焼けつくように暑くなります。
地球温暖化が砂漠に及ぼす影響
石炭、石油、天然ガスといった化石燃料の燃焼や森林伐採など、人間の活動によって地球温暖化が進んでいるため、砂漠は大きな変化を遂げています。
世界の多くの地域で、地球温暖化によって砂漠はより高温で乾燥し、砂塵が多くなっています。また、かつて植物が生い茂っていた地域にも砂漠が広がっています。通常の土地が乾燥した砂漠に変化することを砂漠化といいます。
ただし、気候変動の影響は場所によって異なります。砂漠地帯の中には、風向きの変化によって例年よりも多くの雨が降り、砂漠の一部が緑化している地域があります。これは、インドとパキスタンにまたがるタール砂漠、サハラ砂漠の南端、そして中国北部と北西部のいくつかの砂漠で観測されています。このような砂漠環境の大きな変化は生態系を変化させ、砂漠環境に適応した在来の動植物の生存を困難にしています。
砂漠は、地球上で最も過酷で美しく、そして繊細なバランスが保たれた場所の一つです。大気と大地がどのように相互作用しているかを理解することで、地球上で最も暑い場所でさえ、世界の他の地域とどのように繋がっているかが明らかになります。
この記事は、クリエイティブコモンズライセンス(CCL)の下で The Conversation と各著作者からの承認に基づき再発行されています。日本語訳は archive4kids の翻訳責任で行われており、The Conversationによる正式な翻訳ではありません。オリジナルの記事を読めます。Original article
