砂漠

地球上で最も乾燥した場所の 1 つはアタカマ砂漠です。^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}東のアンデス山脈と西のチリ沿岸山脈によって降水が遮断されているため、事実上生命は存在しません。冷たいフンボルト海流と太平洋の高気圧は、アタカマの乾燥した気候を維持するために不可欠です。チリのアントファガスタ地方の平均降水量は年間わずか1 mm (0.039インチ)です。アタカマにある気象観測所の中には、雨が降ったことがないところもあります。証拠によれば、アタカマ砂漠では 1570 年から 1971 年にかけて有意な降雨はなかった可能性がある。非常に乾燥しているため、標高6,885 m (22,589フィート)に達する山々には氷河が全くなく、南緯 25 度から 27 度までの南部では第四紀を通じて氷河がなかった可能性があるが、永久凍土は標高4,400 m (14,400フィート)まで広がり、 5,600 m (18,400フィート)以上では連続している。^{[ 18 ] [ 19 ]}それにもかかわらず、アタカマ砂漠には、露や太平洋から吹き込む霧から水分を得る特殊な植物の形で、いくらかの植物が存在する。 ^{[ 13 ]}        

砂漠に雨が降ることは稀ですが、降るときはしばしば激しい雨となります。砂漠の表面には、アロヨやワジと呼ばれる乾いた水路が蛇行しており、その証拠となっています。これらの水路は、何キロメートルも離れた場所で発生した嵐の後、驚くほどの速さで鉄砲水となり、激流と化すことがあります。ほとんどの砂漠は海に流れ込む排水路のない盆地にありますが、中には山脈やその境界外の降雨量の多い地域を源流とする異国の川が流れている砂漠もあります。ナイル川、コロラド川、黄河などがこれに該当し、砂漠を通過する際に蒸発によって多くの水を失い、近くの地下水位を上昇させます。砂漠には、泉、帯水層、地下河川、地下湖といった地下水源が存在することもあります。これらの水源が地表近くにある場合は、井戸を掘ることができ、植物や動物が繁栄できるオアシスが形成されることがあります。^{[ 20 ]}サハラ砂漠の下にあるヌビア砂岩帯水層システムは、既知の化石水の最大の蓄積です。大人工河川は、リビアのムアマル・カダフィがこの帯水層を利用して沿岸都市に水を供給するために開始した計画です。^{[ 21 ]} エジプトのハルガ・オアシスは長さ150 km (93マイル)で、リビア砂漠最大のオアシスです。古代にはこの窪地に湖があり、厚い砂質粘土の堆積物が生じました。井戸は、下にある多孔質の砂岩から水を汲み上げるために掘られています。峡谷の壁から浸透が発生し、下の干上がった水路の近くの深い日陰に水たまりが残ることがあります。^{[ 22 ]}  

湖は、十分な降水量または上流の氷河からの融水がある盆地に形成されることがあります。通常、湖は浅く塩分濃度が高く、湖面に吹く風によってストレスがかかり、近くの低地に水が流れ込むことがあります。湖が干上がると、地殻または硬盤が残ります。堆積した粘土、シルト、または砂の領域は、プラヤとして知られています。北米の砂漠には 100 を超えるプラヤがあり、その多くは、気候がより寒冷で湿潤だった最後の氷河期にユタ州、ネバダ州、アイダホ州の一部を覆っていたボンネビル湖の名残です。 ^{[ 23 ]}これらには、グレートソルトレイク、ユタ湖、セビア湖、および多くの干上がった湖底が含まれます。プラヤの滑らかで平坦な表面は、ブラックロック砂漠やボンネビルスピードウェイでの車両速度記録の試みに使用され、米国空軍はモハベ砂漠のロジャースドライレイクを航空機やスペースシャトルの滑走路として使用しています。^{[ 20 ]}

砂漠は、総降水量、降雨日数、気温、湿度、そして場合によってはその他の要素を組み合わせて、さまざまな方法で定義および分類されてきました。^{[ 6 ]}例えば、アリゾナ州フェニックスは年間降水量が250 mm (9.8インチ)未満で、乾燥に適応した植物があるため、砂漠に位置していることがすぐにわかります。アラスカのブルックス山脈の北斜面も年間降水量が250 mm (9.8インチ)未満で、寒冷砂漠に分類されることがよくあります。^{[ 24 ]}ヒマラヤ山脈の一部^{[ 25 ]や世界の他の地域の高地[ 26 ]}など、世界の他の地域にも寒冷砂漠があります。極地砂漠は、北極と南極の氷のない地域の大部分を覆っています。^{[ 27 ] [ 28 ]}非専門的な定義では、砂漠とは、人間の人口を支えるのに十分な植生被覆がない地球表面の部分である。^{[ 29 ]}    

潜在蒸発散量は、砂漠の科学的な測定に基づく定義を提供する上で、降水量の測定を補完します。ある地域の水収支は、P − PE ± Sの式を使用して計算できます。ここで、Pは降水量、PEは潜在蒸発散量、Sは地表水の貯留量です。蒸発散は、大気からの蒸発と植物の生命活動による水の損失の組み合わせです。したがって、潜在蒸発散量とは、特定の地域で蒸発する可能性のある水の量です。たとえば、アリゾナ州ツーソンでは、年間約300 mm (12インチ)の雨が降りますが、年間で約2,500 mm (98インチ)の水が蒸発する可能性があります。 ^{[ 30 ]}つまり、その地域では、実際に降る雨の約 8 倍の水が蒸発する可能性があります。アラスカなどの寒冷地域では、蒸発プロセスを助ける熱がないため、蒸発散量ははるかに低くなります。^{[ 31 ]}    

砂漠は、「暑い」または「寒い」、「半乾燥」または「沿岸」に分類されることがあります。^{[ 29 ]}暑い砂漠の特徴としては、夏の高温、降水量よりも蒸発量が多いこと（通常は高温、強風、雲の少なさによって悪化する）、降水量の発生、強度、分布の大きな変動、そして低い湿度などが挙げられます。冬の気温は砂漠によって大きく異なり、多くの場合、大陸上の砂漠の位置と緯度に関連しています。日中の気温の変動は22 ℃（40 °F）以上になることもあり、夜間の放射による熱損失は晴天によって増加します。^{[ 32 ]}  

寒冷砂漠は、温帯砂漠とも呼ばれ、温暖砂漠よりも高緯度に位置し、乾燥は空気の乾燥によって引き起こされます。寒冷砂漠の中には海から遠く離れているものもあれば、山脈によって海から隔てられているものもあり、どちらの場合も、空気中の水分が不足しているため、降水量は多くありません。これらの砂漠の中で最大のものは中央アジアにあります。その他は、ロッキー山脈の東側、南アンデス山脈の東側、南オーストラリアにあります。^{[ 11 ]}極地砂漠は、寒冷砂漠の特殊な種類です。空気は非常に冷たく、水分をほとんど含んでいないため、降水量は少なく、降ったとしても通常は雪で、しばしば強い風に運ばれ、他の砂漠地帯の塵や砂によって引き起こされるものと同様の吹雪、吹きだまり、砂丘を形成することがあります。例えば南極大陸では、中央高原の年間降水量は約50mm （2インチ）で、主要な半島ではその約10倍にもなります。^{[ 32 ]}  

降水量のみに基づくと、極乾燥砂漠では年間降水量が25 mm (1インチ)未満であり、年間降水量の季節サイクルがなく、12 か月全く降水がない期間があります。 ^{[ 32 ] [ 33 ]}乾燥砂漠では年間25 ～ 200 mm (1 ～ 8インチ) 、半乾燥砂漠では200 ～ 500 mm (8 ～ 20インチ)の降水量があります。しかし、気温、湿度、蒸発率、蒸発散量、地盤の水分貯蔵容量などの要因は、乾燥度と維持できる植物や動物の生命に顕著な影響を与えます。寒冷期に降る雨は植物の成長を促進するのに効果的である可能性があり、降水量のみに基づいて砂漠とその周辺の半乾燥地域の境界を定義することは問題があります。^{[ 32 ]}      

半乾燥砂漠またはステップは、降雨量、植生、湿度がはるかに高い乾燥砂漠の一種です。これらの地域は半乾燥気候で、通常の砂漠よりも極端ではありません。^{[ 34 ]}乾燥砂漠と同様に、半乾燥砂漠でも気温は大きく変動する可能性があります。半乾燥砂漠は真の砂漠のいくつかの特徴を共有しており、通常は砂漠と大陸乾燥地帯の端に位置しています。通常、降水量は250 ～ 500 mm (9.8 ～ 19.7インチ)ですが、蒸発散と土壌栄養によって変動する可能性があります。半乾燥砂漠は、タベルナス砂漠(およびスペイン高原の一部)、サヘル、ユーラシアステップ、中央アジアの大部分、米国西部、メキシコ北部の大部分、南米の一部 (特にアルゼンチン) 、オーストラリアのアウトバックの高地で見られます。^{[ 35 ]}ケッペンの気候区分では、通常BSh（暑いステップ）またはBSk（温帯ステップ）に分類されます。  

沿岸砂漠は、主に大陸の西端、寒流が陸地に近づく地域や、深海から冷たい湧昇流が湧き上がる地域に見られます。この海域を通過する冷たい風は水分をほとんど含まないため、沿岸地域は気温が低く降水量も非常に少なく、主な降水は霧や露の形をとります（→霧砂漠）。アタカマ砂漠では、日中および年間の気温差は比較的小さく、それぞれ11 ℃（20 °F）と5 ℃（9 °F）です。このタイプの砂漠は、多くの場合、細長く、東側は山脈に囲まれています。ナミビア、チリ、南カリフォルニア、バハカリフォルニアに存在します。寒流の影響を受ける他の沿岸砂漠は、西オーストラリア、アラビア半島、アフリカの角、サハラ砂漠の西端に見られます。^{[ 32 ]}    

1961年、ペベリル・メイグスは地球上の砂漠地帯を降水量に応じて3つのカテゴリーに分類した。現在広く受け入れられているこの分類法では、極度に乾燥した土地は少なくとも12か月間連続して降水がなく、乾燥地帯は年間降水量が250 mm (9.8インチ)未満、半乾燥地帯は年間平均降水量が250～500 mm (9.8～19.7インチ)である。極度に乾燥した土地と乾燥地帯はどちらも砂漠とみなされ、半乾燥地帯は草原である場合は一般的にステップと呼ばれる。^{[ 6 ]}    

砂漠は、地理的な位置と支配的な気象パターンによって、貿易風砂漠、中緯度砂漠、雨陰砂漠、沿岸砂漠、モンスーン砂漠、極地砂漠に分類される。^{[ 36 ]}貿易風砂漠は、北緯30度から南緯35度の馬緯度の両側に分布する。これらの帯は亜熱帯高気圧と乾燥した空気の大規模な下降に関連している。サハラ砂漠はこのタイプである。中緯度砂漠は、北緯30度から南緯50度の間に分布する。これらは主に海から遠く離れた地域にあり、ほとんどの水分は卓越風によってすでに降下している。これには騰格里砂漠とソノラ砂漠が含まれる。^{[ 36 ]}モンスーン砂漠も同様である。これらは、海と陸地の間に大きな温度差が生じる地域に分布する。湿った暖かい空気が陸地の上空に上昇し、水分を降下させて海へと循環する。さらに内陸部では、降水量が非常に少ない。インドとパキスタンの国境付近にあるタール砂漠はこのタイプである。^{[ 36 ]}

世界のいくつかの地域では、砂漠は雨陰効果によって形成されます。地形性上昇気流は、気団が高地の上を通過する際に発生します。その過程で、気団は冷え、山脈の風上側の斜面で降水によって水分を多く失います。風下側に下降すると、気団は温まり、水分を保持する能力が増加するため、比較的降水量の少ない地域が形成されます。^{[ 37 ]}タクラマカン砂漠はその一例で、ヒマラヤ山脈の雨陰に位置し、年間降水量は38 mm (1.5インチ)未満です。^{[ 38 ]}他の地域は、最も近い利用可能な水分源から非常に遠く離れているために乾燥しています。^{[ 39 ]}  

山地砂漠は標高が非常に高い乾燥地帯です。最も顕著な例はヒマラヤ山脈の北、崑崙山脈とチベット高原にあります。このカテゴリーに属する多くの場所は標高が3,000 m (9,800フィート)を超え、気温は亜寒帯気候となることがあります。これらの場所が極度に乾燥しているのは、利用可能な水分源から非常に遠く離れており、多くの場合山脈の風下側にあるためです (年間平均降水量は 40 mm または 1.5インチ未満であることが多い)。山地砂漠は通常寒冷ですが、キリマンジャロ山の北東斜面のように、日中は焼けつくように暑く、夜間は非常に寒くなる場合もあります。^{[ 40 ]}    

マクマードドライバレーのような極地砂漠は、周囲の山々から下ってくる乾燥したカタバ風のおかげで氷が張らないままです。 ^{[ 41 ]}ネブラスカ州のサンドヒルズのように、現在乾燥していない環境にあるかつての砂漠地帯は、古砂漠として知られています。^{[ 36 ]}ケッペンの気候区分では、砂漠はBWh (高温砂漠) またはBWk (温帯砂漠)に分類されます。ソーンスウェイトの気候区分では、砂漠は乾燥メガサーマル気候に分類されます。^{[ 42 ] [ 43 ]}

極地砂漠は寒冷砂漠の一種である。雪と氷に覆われているため水が不足しているわけではないが、これは蒸発率が低く降水量も少ないためである。

南極大陸のマクマード乾燥谷は、極地以外の砂漠と同様に水（雨、氷、雪）が全くなく、極度の乾燥とあらゆる降水の欠如のため、表面が凍結している点を除けば、暑い砂漠や寒い砂漠に似た、高塩分湖や間欠河川といった砂漠特有の地形さえ存在する。季節的な暑さではなく、強風がこれらの生命のほとんどない土地を乾燥させている。

「生物学的砂漠」という概念は、乾燥という特徴を持たず、水が不足しているのではなく、生命が不足している砂漠の概念を再定義する。そのような場所は、主に 環流の中心にあるいわゆる「海洋砂漠」であるが、デッドゾーンのような低酸素または無酸素の水域も含まれる。^{[ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]}

砂漠では、日中および季節による気温差が大きく、日中の高温が夜間に急激に低下します。日中の気温差は20～30 ℃（36～54 °F）にも達し、岩の表面ではさらに大きな温度差が生じます。^{[ 47 ]}日中は空が晴れていることが多く、太陽放射のほとんどが地面に到達しますが、日が沈むとすぐに砂漠は熱を宇宙に放射して急速に冷却されます。暑い砂漠では、夏の日中の気温は45 ℃（113 °F）を超えることもあり、冬の夜間には氷点下まで下がります。^{[ 48 ]}    

このような大きな温度変化は、露出した岩の表面に破壊的な影響を及ぼします。繰り返される変動は露出した岩に負担をかけ、山の斜面はひび割れて砕けます。砕けた地層は谷に滑り落ち、昼間の容赦ない太陽と夜間の冷え込みによってさらに砕け続けます。次の地層はさらに風化にさらされます。何億年も地下にあった岩石に蓄積された内部圧力が解放されると、岩石が砕けることがあります。^{[ 49 ]} また、岩石の外面が平らな薄片に剥がれる剥離も起こります。これは、繰り返される熱膨張と収縮によって岩石にかかる応力が原因で、元の表面と平行に亀裂が生じるためと考えられています。 ^{[ 47 ]}化学的風化プロセスは、これまで考えられていたよりも砂漠で重要な役割を果たしている可能性があります。必要な水分は露や霧の形で存在する可能性があります。地下水は蒸発によって地表に引き上げられ、塩結晶の形成によって岩石粒子が砂として剥がれたり、剥離によって岩石が崩壊したりすることがある。このような方法で崖の基部に浅い洞窟が形成されることがある。^{[ 47 ]}

砂漠の山々が風化すると、砕けた岩や瓦礫の広大な領域が現れる。このプロセスは続き、最終生成物は塵か砂になる。塵は固まった粘土や火山性堆積物から形成されるのに対し、砂はより硬い花崗岩、石灰岩、砂岩の破砕によって生じる。^{[ 50 ]}岩石の温度による風化がそれ以上起こらない臨界サイズ（約0.5  mm）があり、これが砂粒の最小サイズとなる。^{[ 51 ]}

山が侵食されるにつれて、ますます多くの砂が生成されます。風速が速いと、砂粒が地表から巻き上げられ、風に乗って運ばれます。この過程は跳躍運動として知られています。空中を舞う砂粒は、風の運動エネルギーが地面に伝わるにつれて、進路上の固形物を削り取るサ​​ンドブラスト機構として機能します。 ^{[ 52 ]}砂は最終的に、砂地や砂海と呼ばれる平坦な場所に堆積するか、砂丘に積み上げられます。^{[ 53 ]}

多くの人は、砂漠は波打つ砂丘が広がる広大な地域だと考えていますが、それはテレビや映画でよくそのように描かれているからです。^{[ 54 ]}しかし、砂漠は必ずしもそのように見えるわけではありません。^{[ 55 ]}世界中で、砂漠の約20%は砂で、北米のわずか2%からオーストラリアの30%、中央アジアの45%以上まで幅があります。^{[ 20 ]}砂が存在する場所では、通常、砂丘や広大な砂丘地帯の形で大量に存在します。^{[ 20 ]}

砂層は、数センチメートルから数メートルの厚さの層状に部分的に固まった粒子がほぼ水平に広がる固い領域です。砂層の構造は、粗いシルトと非常に細かい砂から中程度の砂の薄い水平層で構成され、その間には1粒分の厚さの粗い砂と小石の層があります。これらの大きな粒子は他の粒子を所定の位置に固定し、表面に密集してミニチュアの砂漠の舗装を形成することもあります。^{[ 56 ]}風速が24 km/h (15 mph)を超えると、砂層に小さな波紋が形成されます。波紋は風向に垂直に形成され、風が吹き続けると徐々に表面を横切って移動します。波紋の頂上間の距離は、粒子が跳躍する際に跳ぶ平均距離に相当します。波紋は一時的なもので、風向の変化によって再編成されます。^{[ 57 ]}  

砂丘は、風で運ばれた砂が盛り上がった丘や尾根状の地形です。乾燥した緩い砂が豊富にある場所の風下側に形成され、地形や気候条件によって空中の粒子が沈降することで発生します。風が吹くと、砂丘の風上側で跳躍移動やクリープ移動が起こり、個々の砂粒が上り坂を移動します。頂上に達すると、反対側に流れ落ちます。風上側の斜面の勾配は通常10°から20°ですが、風下側の斜面は約32°で、これは乾燥した緩い砂が滑り落ちる角度です。このように風によって砂粒が移動すると、砂丘は地表をゆっくりと移動します。^{[ 58 ]}砂丘は単独で存在することもありますが、多くの場合、砂丘地帯に集まっています。砂丘地帯が広範囲に及ぶと、砂海またはエルグと呼ばれます。^{[ 59 ]}

砂丘の形状は、卓越風の特性によって決まります。バルハン砂丘は、平坦な地表面を吹き抜ける強風によって形成され、凹面が風下側にある三日月形をしています。風が定期的に吹く方向が2つある場合、セイフ砂丘と呼ばれる一連の長く直線的な砂丘が形成されることがあります。これらもまた、一般的な方向に吹く強風と平行に発生します。横断砂丘は、卓越風の方向に対して直角に伸びています。星形砂丘は、変動する風によって形成され、中心点から放射状に伸びる複数の尾根と滑り面を持っています。これらは垂直に成長する傾向があり、高さ500m （1,600フィート）に達することもあり、最も高いタイプの砂丘です。滑り面のない丸い砂の丘は、砂海の風上側の縁に見られる珍しいドーム砂丘です。^{[ 59 ]}  

ニューメキシコ州中南部のホワイトサンズ国立公園のように、大量の石灰岩の山々が閉鎖盆地を取り囲む砂漠では、時折発生する嵐による流出水が溶解した石灰岩と石膏を盆地内の低地の窪地に運び込み、そこで水が蒸発して石膏が沈殿し、セレナイトと呼ばれる結晶が形成されます。この過程で残された結晶は風によって侵食され、雪に覆われた風景に似た広大な白い砂丘地帯として堆積します。このような砂丘はまれで、そうでなければ海に流れ込んでしまう溶解性の高い石膏を保持する閉鎖された乾燥した盆地でのみ形成されます。^{[ 60 ]}

世界の砂漠の表面積の大部分は、風食が支配的な平坦な石で覆われた平原で構成されています。「風食」では、風が細かい粒子の物質を絶えず取り除き、風で運ばれた砂になります。これにより、主に小石といくつかの大きな石または丸石からなる粗い粒子の物質が露出し、^{[ 53 ] [ 20 ]}砂漠舗装、つまり、隙間なく敷き詰められた滑らかな石で覆われた土地がモザイク状に残ります。舗装がどのように形成されるかについては、さまざまな理論があります。砂と塵が風で吹き飛ばされた後、石が揺れて所定の位置に収まるのかもしれません。あるいは、以前は地中にあった石が何らかの方法で地表に出てくるのかもしれません。舗装が形成された後、それ以上の侵食はほとんど起こらず、地面は安定します。蒸発によって毛細管現象で水分が表面に運ばれ、カルシウム塩が沈殿して粒子が結合し、砂漠礫岩が形成される。^{[ 61 ]}時間が経つにつれて、石の表面に生息するバクテリアが鉱物と粘土粒子の膜を蓄積し、砂漠ワニスとして知られる光沢のある茶色のコーティングを形成する。^{[ 62 ]}

砂のない砂漠には、露出した岩盤、乾燥した土壌または乾燥土壌、および扇状地、窪地またはプラヤ、一時的または恒久的な湖、オアシスなど、流水の影響を受けるさまざまな地形があります。 ^{[ 20 ]}ハマダは、風成作用によって砂が除去された高い岩の台地で構成される砂漠の景観の一種です。その他の地形には、砂利と角張った巨礫で大部分が覆われた平原があり、そこから細かい粒子が風によって剥ぎ取られています。これらは、西サハラでは「reg」、東サハラでは「serir」、オーストラリアでは「gibber plains」、中央アジアでは「saï」と呼ばれています。^{[ 63 ]}アルジェリアのタッシリ高原は、侵食された砂岩の露頭、峡谷、ブロック、尖塔、亀裂、板、渓谷がごちゃ混ぜになっています。場所によっては風が穴やアーチを削り出し、また別の場所では基部が上部よりも狭いキノコ状の柱を作り出している。^{[ 64 ]}コロラド高原では、水が主な侵食力となっている。ここでは、コロラド川などの川が何千年にもわたって高地の砂漠の地面を削り、場所によっては深さ1マイル（6,000フィートまたは1,800メートル）を超える峡谷を作り出し、20億年以上前の地層を露出させている。^{[ 65 ]}

砂嵐や塵嵐は、植生で覆われていない乾燥地帯で発生する自然現象です。砂嵐は通常、細かい物質がすでに吹き飛ばされている砂漠自体ではなく、砂漠の縁で発生します。一定の風が吹き始めると、露出した地面にある微粒子が振動し始めます。風速が速くなると、一部の粒子が気流に巻き上げられます。着地すると、他の粒子に衝突し、今度はその粒子が空中に跳ね上げられ、連鎖反応が始まります。放出された粒子は、その大きさ、形状、密度に応じて、浮遊、跳躍、クリープの3つの方法のいずれかで移動します。浮遊は、直径が0.1 mm (0.0039インチ)未満の粒子でのみ可能です。砂嵐では、これらの微粒子が巻き上げられ、最大6 km (3.7マイル)の高さまで舞い上がります。それらは視界を悪化させ、貿易風によって最大6,000 km (3,700マイル)の距離まで運ばれ、何日も大気中に留まることがあります。^{[ 66 ]}風が強いと、より密度の高い塵の雲が形成され、前縁が波打つように地上を移動します。日光が遮られ、地上では夜のように暗くなることがあります。^{[ 67 ]} 2001 年に中国で発生した砂嵐の調査では、650 万トンの塵が関与し、1億3,400 万km ² (5,200 万平方マイル)の面積を覆ったと推定されました。平均粒子サイズは 1.44 μm でした。^{[ 68 ]}はるかに小規模で短命な現象は、穏やかな状況で、地上付近の暖かい空気が上空の冷たく低圧の空気の小さなポケットを急速に通過して上昇し、渦巻く粒子の柱、つまり塵旋風を形成するときに発生することがあります。^{[ 69 ]}         

砂嵐は、砂塵嵐よりもはるかに頻度が低い。砂嵐は、激しい砂塵嵐に先行することが多く、風速が重い粒子を持ち上げられるほどに増加したときに発生する。直径約0.5 mm (0.020インチ)までのこれらの砂粒は、空中に跳ね上げられるが、すぐに地上に落下し、その過程で他の粒子を放出する。その重さのため、砂粒は長時間空中にとどまることができず、ほとんどは数メートル (ヤード) の距離しか移動しない。砂は流体のように地表の上を流れ、しばしば約30 cm (12インチ)の高さまで上昇する。^{[ 66 ]}本当に激しい一定の風の場合、砂の流れが上昇できる高さは2 m (6フィート 7インチ)程度で、最大の砂粒は全く空中に上がらない。砂粒は、砂漠の地面を転がったり、短いジャンプをしたりして、ゆっくりと運ばれる。^{[ 67 ]}       

砂嵐の間、風で運ばれた砂の粒子は帯電します。最大 80 kV/m にも及ぶこのような電場は、火花を発生させ、通信機器に干渉を引き起こす可能性があります。また、人体にも不快で、頭痛や吐き気を引き起こす可能性があります。 ^{[ 67 ]}電場は、空中の粒子同士の衝突と、跳躍する砂粒が地面に落下する際の衝撃によって発生します。そのメカニズムはあまり解明されていませんが、粒子は通常、直径が 250 μm 未満の場合は負に帯電し、500 μm を超える場合は正に帯電します。^{[ 70 ] [ 71 ]}

植物は乾燥環境では深刻な課題に直面します。解決しなければならない問題には、十分な水を得る方法、食べられないようにする方法、繁殖する方法などがあります。光合成は植物の成長の鍵です。光合成は太陽からのエネルギーが必要なため、日中にしか行うことができませんが、日中は多くの砂漠が非常に暑くなります。光合成に必要な二酸化炭素を取り込むために気孔を開くと蒸散が起こり、水の節約は砂漠の植生にとって最優先事項です。一部の植物は、夜間に気孔を開いて二酸化炭素を取り込み、日中は閉じるベンケイソウ型酸代謝を採用すること_でこの問題を解決しました^{[ 73 ]}、またはC4炭素固定を利用することで解決しました^{[ 74 ]}。

多くの砂漠植物は葉のサイズを小さくしたり、完全に葉を失っています。サボテンは、ゴンドワナ大陸の後に起源を持ち、北アメリカと南アメリカの両方に存在します。この属は砂漠のスペシャリストであり、ほとんどの種では葉が失われ、葉緑素が幹に移動しており、その細胞構造は水を貯蔵できるように変化しています。雨が降ると、浅い根が水を急速に吸収し、次の豪雨まで（数ヶ月または数年後になることもあります）生き延びるために保持します。^{[ 75 ]}ソノラ砂漠の巨大なサワロサボテンは「森」を形成し、他の植物に日陰を提供し、砂漠の鳥の巣の場所となっています。サワロは成長が遅いですが、最大200年生きることができます。幹の表面はアコーディオンのように折り畳まれており、膨張することができ、大きな個体は豪雨の後、8トンの水を保持することができます。^{[ 75 ]}

他の乾燥地植物も、収斂進化と呼ばれる過程を経て同様の戦略を発達させてきた。^{[ 76 ]}それらは、気孔の大きさや数を減らしたり、ワックス状のコーティングや毛の生えた葉、あるいは小さな葉を持つことで、水分の損失を抑えている。落葉性で、最も乾燥した時期に葉を落とすものもあれば、蒸散を減らすために葉を丸めるものもある。アロエのように、多肉質の葉や茎、あるいは肉質の塊茎に水分を蓄えるものもある。

砂漠の植物は、浅く広く広がる根を持つか、地下水を求めて深い岩盤層まで伸びる長い主根を発達させることで、水分の吸収を最大化します。 ^{[ 77 ]}オーストラリアの塩生植物は多肉質の葉を持ち、塩の結晶を分泌することで、塩分濃度の高い地域でも生育できます。^{[ 77 ] [ 78 ]}サボテンと同様に、多くの植物は草食動物から身を守るために棘を発達させています。^{[ 75 ]}

砂漠の植物の中には、雨によって発芽するまで土壌中で休眠状態にある種子を作るものがある。一年生植物の場合、そのような植物は非常に速く成長し、数週間以内に開花して種子をつけ、最後の水が枯れる前に成長を完了することを目指す。多年生植物の場合、種子が日陰の場所で発芽すれば繁殖が成功する可能性が高くなるが、親植物と競合するほど近くにあってはならない。種子の中には、砂漠の地面で風に吹かれて種皮に傷がつくまで発芽しないものもある。アメリカ大陸の砂漠に生えるメスキートの種子は硬く、注意深く植えても発芽しない。プロングホーンの消化管を通過すると容易に発芽し、湿った糞の小さな山は親木から遠く離れた場所で生命の優れたスタート地点となる。^{[ 75 ]}一部の植物の茎と葉は、砂を運ぶ風の表面速度を下げ、地面を浸食から守る。土壌表面に存在する小さな菌類や微細な植物生物（いわゆるクリプトバイオティック土壌）でさえ、侵食を防ぎ、他の生物を支える上で重要な役割を果たすことがあります。寒冷砂漠では、土壌中の塩分濃度が高いことがよくあります。ここでは草や低木が主な植生であり、地面は地衣類で覆われている場合があります。ほとんどの低木は棘のある葉を持ち、一年で最も寒い時期に落葉します。^{[ 79 ]}

砂漠に生息するように適応した動物は、乾燥地性動物と呼ばれます。哺乳類や鳥類の体温が、極度の暑さや寒さといった異なる気候に適応しているという証拠はありません。実際、ごく少数の例外を除いて、基礎代謝率は、生息する気候に関係なく、体の大きさによって決まります。^{[ 80 ]}多くの砂漠の動物（および植物）は、特に明確な水分保持や耐熱性に関する進化的適応を示しており、そのため比較生理学、生態生理学、進化生理学でよく研究されています。よく研究されている例の1つは、砂漠に生息する種に見られる哺乳類の腎臓の特殊化です。^{[ 81 ]}砂漠の生物では、サボテンとトウダイグサ属、カンガルーネズミとトビネズミ、フリュノソマ属とモロク属のトカゲなど、収斂進化の多くの例が確認されています。^{[ 82 ]}

砂漠は動物にとって非常に厳しい環境です。動物は食料と水が必要なだけでなく、体温を許容できるレベルに保つ必要もあります。多くの点で、鳥類は高等動物の中で最もこの能力に優れています。局地的な降雨後に砂漠が花開くと、鳥類は食料が豊富な地域へ移動でき、遠く離れた水場まで飛ぶことができます。暑い砂漠では、滑空する鳥は上昇気流を利用して高温の砂漠の地面から離れ、高高度の涼しい空気の中を上昇することができます。エネルギーを節約するために、他の砂漠の鳥は飛ぶよりも走ります。クリーム色のツメバトは長い脚で地面を優雅に飛び回り、定期的に止まって昆虫を捕まえます。他の砂漠の鳥と同様に、その色はカモフラージュ効果が高く、静止しているときは風景に溶け込むことができます。サケイはこの点において非常に優れており、毎日訪れる必要のある水場から数十キロメートル（マイル）離れた開けた砂漠の地面に巣を作ります。小型の昼行性鳥類の中には、羽毛が地表の色と一致するような非常に限られた地域に生息するものもいる。砂漠ヒバリは頻繁に砂浴びをすることで、周囲の環境に溶け込んでいる。^{[ 83 ]}

水と二酸化炭素は、脂肪、タンパク質、炭水化物の酸化の代謝最終産物です。^{[ 84 ]} 1グラムの炭水化物を酸化すると0.60グラムの水が生成され、1グラムのタンパク質を酸化すると0.41グラムの水が生成され、1グラムの脂肪を酸化すると1.07グラムの水が生成されます。^{[ 85 ]}これにより、乾燥地帯の動物は、飲料水へのアクセスがほとんどまたはまったくなくても生きることができます。^{[ 86 ]}例えば、カンガルーネズミはこの代謝水を利用し、基礎代謝率を低くし、日中の暑い時間帯は地下に留まることで水分を節約し、^{[ 87 ]}休息時には皮膚や呼吸器系からの水分損失を減らします。^{[ 86 ] [ 88 ]}草食哺乳類は、食べる植物から水分を得ます。アダックスアンテロープ^{[ 89 ]} 、ディクディク、グラントガゼル、オリックスなどの種は、この作業が非常に効率的なため、飲む必要がないようです^{[ 90 ]} 。ラクダは、砂漠生活に適応した哺乳類の優れた例です。濃縮された尿と乾燥した糞を生成することで水分損失を最小限に抑え、脱水で死ぬことなく体重の40%を水分損失で失うことができます^{[ 91 ]} 。肉食動物は、獲物の体液から必要な水分の多くを得ることができます^{[ 92 ]} 。他の多くの暑い砂漠の動物は夜行性で、日中は日陰を探したり、地下の巣穴に住んでいます。50cm（20インチ）以上の深さでは、これらの巣穴は外気温に関係なく30～32 ℃（86～90 °F）に保たれています。 ^{[ 92 ]}トビネズミ、砂漠ネズミ、カンガルーネズミなどの小型齧歯類は夜になると巣穴から出てきます。キツネ、コヨーテ、ジャッカル、ヘビなどの捕食動物も同様です。カンガルーは呼吸数を増やし、あえぎ呼吸をし、汗をかき、前脚の皮膚を唾液で湿らせることで体温を下げます。^{[ 93 ]}寒冷な砂漠に生息する哺乳類は、より暖かい体毛と皮膚の下の断熱脂肪層によって、より高い断熱性を発達させています。ホッキョクイタチ    コウテイペンギンは、その体格の動物に期待される代謝率の2～3倍の代謝率を持っています。鳥類は、足の温度を体の他の部分と同じ温度に保とうとしないことで、足から熱が失われる問題を回避しており、これは適応断熱の一種です。^{[ 80 ]}コウテイペンギンは、密生した羽毛、綿毛の下層、皮膚のすぐそばにある空気断熱層、そして地球上で最も過酷な環境の1つで体温を維持するためのさまざまな体温調節戦略を持っています。^{[ 94 ]}

爬虫類は変温動物であるため、寒い砂漠では生きられませんが、暑い砂漠にはよく適応しています。サハラ砂漠の日中の暑さでは、気温は50 ℃（122 °F）まで上昇することがあります。爬虫類はこの温度では生きられず、トカゲは45 ℃（113 °F）で熱で倒れてしまいます。爬虫類は砂漠での生活に適応する能力がほとんどなく、汗をかいて体温を下げることもできないため、日中の暑い時間帯は隠れています。夜の最初の時間帯、地面が日中に吸収した熱を放射すると、爬虫類は出てきて獲物を探します。乾燥地帯ではトカゲとヘビが最も多く、一部のヘビは横向きに移動して高い砂丘を移動できる新しい移動方法を発達させています。これには、アフリカのツノクサリヘビと北アメリカのサイドワインダーが含まれます。これらは進化的に異なりますが、収斂進化により似たような行動パターンを持っています。砂漠に生息する爬虫類の多くは待ち伏せ型の捕食者であり、獲物が射程圏内に入るのを待つために砂の中に潜っていることが多い。^{[ 95 ]}    

両生類は皮膚を湿らせておく必要があり、繁殖のために水に依存しているため、砂漠に生息するとは考えにくいかもしれません。しかし実際には、この生息地で見られる数少ない種は、驚くべき適応を遂げています。そのほとんどは地中性で、暑く乾燥した月は深い巣穴で夏眠します。その間、何度も脱皮し、残った皮を防水性の繭として周囲に保持し、水分を保持します。ソノラ砂漠では、カウチヒキガエルは一年のほとんどを巣穴で休眠して過ごします。大雨が地上に出るきっかけとなり、適切な水たまりを見つけた最初のオスが鳴き声を上げて他のオスを引き寄せます。卵が産み落とされ、オタマジャクシは水が蒸発する前に変態しなければならないため、急速に成長します。砂漠が乾燥すると、成体のヒキガエルは再び地中に潜ります。幼体はしばらくの間地表にとどまり、餌を食べ成長しますが、すぐに巣穴を掘り始めます。成体まで生き残る個体は少ない。^{[ 96 ]}オーストラリアの水棲ガエルは同様のライフサイクルを持ち、雨が降らない場合は最長5年間夏眠することがある。^{[ 97 ]}ナミビアの砂漠雨ガエルは夜行性で、大西洋から流れ込む湿った海霧のおかげで生き延びている。 ^{[ 98 ]}

無脊椎動物、特に節足動物は砂漠にうまく生息している。ハエ、甲虫、アリ、シロアリ、バッタ、ヤスデ、サソリ、クモ^{[ 99 ]}は水を通さない硬いクチクラを持ち、その多くは地中に卵を産み、幼虫は地表の極端な温度から離れた場所で成長する^{[ 100 ]} 。サハラの銀アリ（Cataglyphis bombycina）は、ヒートショックタンパク質を斬新な方法で使用し、日中の暑い時間帯に短時間だけ開けた場所で餌を探す^{[ 101 ]} 。ナミビアの長い脚を持つゴミムシダマシは前脚で立ち、甲羅を持ち上げて朝霧を凝縮水として捕らえ、水を口に吸い込む。^{[ 102 ]}一部の節足動物は、雨の後にできる一時的な水たまりを利用して、数日でライフサイクルを完了します。砂漠エビは、休眠状態の卵が孵化すると、新しくできた水たまりに「奇跡的に」現れます。ブラインシュリンプ、ホウネンエビ、オタマジャクシエビなどの他の節足動物は、隠生生物であり、体重の最大92%を失うことができ、雨が降って一時的な水たまりが再び現れるとすぐに水分を補給します。^{[ 103 ]}

人々は何千年もの間砂漠に住んできました。カラハリ砂漠のブッシュマン、オーストラリアのアボリジニ、北米の様々なインディアン部族など、多くの人々はもともと狩猟採集民でした。彼らは武器の製造と使用、動物の追跡、水の確保、食用植物の採集、そして自然環境で見つけたものを使って日々の生活に必要なものを賄う技術を発達させました。彼らの自給自足の技術と知識は、口伝えで世代を超えて受け継がれてきました。^{[ 104 ]}他の文化では、羊、ヤギ、牛、ラクダ、ヤク、ラマ、トナカイなどの牧畜民として遊牧生活が発展しました。彼らは群れとともに広大な地域を移動し、季節的で不規則な降雨が新しい植物の成長を促すにつれて、新しい牧草地へと移動しました。彼らは布や皮を棒に掛けたテントを持参し、食事には牛乳、血、そして時には肉が含まれていました。^{[ 109 ]}

砂漠の遊牧民は商人でもあった。サハラ砂漠は、大西洋の縁からエジプトまで広がる広大な土地である。南部のサヘルと北部の肥沃な地中海地域を結ぶ交易路が開発され、砂漠の内陸部を横断して貴重な商品を運ぶために多数のラクダが使われた。トゥアレグ族は商人であり、伝統的に運ばれた商品は、北に向かう奴隷、象牙、金、そして南に向かう塩であった。この地域に精通したベルベル人が、さまざまなオアシスや井戸の間をキャラバンを案内するために雇われた。^{[ 110 ]} 8世紀から18世紀にかけて、数百万の奴隷がサハラ砂漠を越えて北へ連れて行かれた可能性がある。^{[ 111 ]}自動車、船舶、航空貨物の出現により、伝統的な陸上輸送手段は衰退したが、キャラバンは今でもアガデスとビルマの間、そしてトンブクトゥとタウデンニの間のルートを通り、内陸部から砂漠の端のコミュニティに塩を運んでいる。^{[ 112 ]}

砂漠の縁辺部では、降水量が多く条件も適していたため、一部の集団が作物の栽培を始めた。これは、干ばつによって家畜が死に、牧畜民が耕作に転向せざるを得なくなったことが原因かもしれない。投入物が少ないため、彼らは天候に左右され、最低限の生活水準で暮らしていた可能性がある。彼らが耕作した土地は遊牧民が利用できる土地を減らし、土地をめぐる争いを引き起こした。砂漠の半乾燥地帯の縁辺部は土壌が脆弱で、露出すると浸食の危険がある。これは1930年代のアメリカのダストボウルで実際に起こった。土壌を固定していた草が耕され、数年間の干ばつで作物が不作となり、巨大な砂嵐が表土を吹き飛ばした。この大惨事で50万人のアメリカ人が土地を追われた。^{[ 113 ]}

砂漠の縁にある半乾燥地帯でも今日同様の被害が出ており、毎年約1200万ヘクタールの土地が砂漠化している。^{[ 114 ]}砂漠化は、干ばつ、気候変動、農業のための耕作、過放牧、森林伐採などの要因によって引き起こされる。植生は土壌の組成を決定する上で重要な役割を果たしている。多くの環境では、植生被覆の減少に伴い、侵食と流出の速度が劇的に増加する。^{[ 115 ]}

砂漠には、その表面全体に及ぶこともある豊富な鉱物資源があり、それが砂漠特有の色を生み出しています。例えば、多くの砂漠の赤色はラテライト鉱物によるものです。^{[ 116 ]}砂漠気候における地質学的プロセスは、鉱物を貴重な鉱床に濃縮することができます。地下水による浸出は、鉱石鉱物を抽出し、地下水位に応じて濃縮された形で再堆積させることができます。^{[ 105 ]}同様に、蒸発は砂漠の湖に鉱物を濃縮する傾向があり、鉱物が豊富な乾燥した湖底やプラヤを形成します。蒸発は、石膏、硝酸ナトリウム、塩化ナトリウム、ホウ酸塩など、さまざまな蒸発岩鉱床として鉱物を濃縮することができます。^{[ 105 ]}蒸発岩は、米国グレートベースン砂漠で見つかり、歴史的にはデスバレーから最寄りの鉄道までホウ砂の荷車を引いていた「20頭のラバのチーム」によって利用されていました。^{[ 105 ]}鉱物塩が特に豊富な砂漠はチリのアタカマ砂漠で、1850 年頃から硝酸ナトリウムが爆薬や肥料として採掘されてきた。 ^{[ 105 ]}他の砂漠の鉱物としては、チリ、ペルー、イランの銅、オーストラリアの鉄とウランなどがある。世界中の砂漠からは、その他多くの金属、塩、軽石などの商業的に価値のある岩石が採掘されている。 ^{[ 105 ]}

浅い海の底では、微生物が無酸素状態で分解し、その後堆積物で覆われることで石油とガスが形成されます。多くの砂漠はかつて浅い海であった場所であり、また、地殻プレートの移動によって地下の炭化水素堆積物が運ばれてきた場所もあります。^{[ 117 ]}ガワール などの主要油田はサウジアラビアの砂の下にあります。^{[ 105 ]}地質学者は、アメリカの主要油田のいくつかがそうであるように、他の油田も古代の砂漠で風成作用によって形成されたと考えています。^{[ 105 ]}

北アフリカでは、伝統的な砂漠農業システムが長年確立されており、水不足が成長の制限要因となっている地域では、灌漑が成功の鍵となっています。使用できる技術には、点滴灌漑、有機残渣や動物の糞尿を肥料として使用すること、その他の伝統的な農業管理方法などがあります。一度肥沃度が高まれば、作物の生産を続けることで、風やその他の侵食による土壌の破壊を防ぐことができます。^{[ 118 ]}植物の成長を促進する細菌が、植物のストレス条件に対する抵抗力を高める役割を果たしていることがわかっており、これらの根圏細菌懸濁液を植物の近くの土壌に接種することができます。これらの微生物の研究では、砂漠農業は肥沃な島を作ることで砂漠化を抑制し、農家が不利な環境条件にもかかわらず収穫量を増やすことができることがわかりました。^{[ 118 ]}ソノラ砂漠で行われた、異なる樹種の根を根圏細菌と窒素固定細菌アゾスピリルム・ブラジレンセに曝露し、劣化した土地を回復させることを目的とした野外試験は、部分的にしか成功しなかった。^{[ 118 ]}

ユダヤ砂漠は、紀元前7世紀の鉄器時代に砂漠の砦に食料を供給するために耕作された。^{[ 119 ]}南西部のアメリカ先住民は、メキシコから種子と技術が入手可能になった紀元600年頃に農業を始めた。彼らは段々畑の技術を用い、湧水地のそば、砂丘の麓の湿った地域、洪水灌漑を提供する小川の近く、そして広範囲に特別に建設された運河で灌漑された地域で庭園を作った。ホホカム族は500マイル（800km ）を超える大規模な運河を建設し、何世紀にもわたって維持した。これは驚くべき工学的偉業である。彼らはトウモロコシ、豆、カボチャ、ピーマンを栽培した。^{[ 120 ]} 

砂漠農業の現代的な例としては、カリフォルニア州のインペリアル・バレーが挙げられます。ここは気温が高く、年間平均降水量はわずか3インチ (76 mm)です。 ^{[ 121 ]}経済は農業に大きく依存しており、土地はオールアメリカン運河を経由してコロラド川から供給される水を利用した運河とパイプラインのネットワークによって灌漑されています。土壌は深く肥沃で、川の氾濫原の一部であるため、そうでなければ砂漠だったであろう場所が、カリフォルニア州で最も生産性の高い農業地域の 1 つに変わりました。川からの水は都市部にパイプで送られていますが、これらはすべて川を犠牲にしており、取水地点より下流では、年間のほとんどの間、川の地上を流れる水はなくなりました。このように作物を栽培するもう 1 つの問題は、川の水の蒸発によって土壌に塩分が蓄積することです。^{[ 122 ]}砂漠の緑化は依然として目標であり、かつては世界人口の増加に対応する食料生産を増やす将来の手段として考えられていました。この見通しは、砂漠プロジェクトの灌漑のために水を転用することによって他の場所で引き起こされた環境被害を無視していたため、誤りであることが証明された。^{[ 123 ]}  

砂漠は、雲量が少ないこともあり、太陽エネルギーの供給源としてますます注目されています。モハベ砂漠には、ソーラー・エナジー・ジェネレーティング・システムズやアイバンパ・ソーラー・パワー・ファシリティなど、多くの太陽光発電所が建設されています。^{[ 124 ]}この砂漠の広範囲は鏡で覆われています。^{[ 125 ]}

サハラ砂漠からの太陽エネルギー生成の可能性は、地球上で最も大きい。ベン・グリオン大学のデイビッド・ファイマン教授は、サハラ砂漠の10%から世界の電力需要すべてを満たす技術がすでに存在すると述べている。^{[ 126 ]}デザーテック産業イニシアチブは、今後40年間で北アフリカの太陽光発電と風力発電設備に5600億ドルを投資し、地中海の下を通るケーブルラインを介してヨーロッパに電力を供給するコンソーシアムであった。ヨーロッパがサハラ砂漠に関心を持つのは、ほぼ絶え間なく続く日照と、広大な未利用地という2つの側面からである。サハラ砂漠は、ヨーロッパのどの地域よりも1エーカーあたりの日照量が多い。サハラ砂漠には、太陽光発電所の鏡のフィールドを設置するのに必要な、数百平方マイルに及ぶ広大な空き地もある。^{[ 127 ]}

イスラエルのネゲブ砂漠とその周辺地域（アラバ渓谷を含む）は日照量が多く、一般的に耕作には適していません。そのため、多くの太陽光発電所が建設されています。^{[ 106 ]}デビッド・ファイマンは、ネゲブの「巨大」太陽光発電所がイスラエルの電力需要をすべて賄うことができると提案しています。^{[ 126 ]}

アラブ人はおそらく砂漠で戦闘に成功した最初の組織的な勢力だった。裏道やオアシスの位置を把握し、ラクダを利用することで、イスラム教カリフ国の拡大期である西暦600年から700年の間に、イスラム教アラブ軍はローマ軍とペルシャ軍の両方を打ち破ることができた。^{[ 128 ]}

何世紀も後、両世界大戦では砂漠での戦闘が繰り広げられた。第一次世界大戦では、オスマン帝国軍はアラビア半島全域に及ぶ作戦でイギリス正規軍と交戦した。オスマン帝国軍は、T・E・ローレンスの著書『知恵の七柱』で有名になったヒジャーズ地方でオスマン帝国に対する反乱を企てていたアラブの非正規軍の支援を受けたイギリス軍に敗れた。^{[ 129 ] [ 130 ]}

第二次世界大戦中、西部砂漠戦線はイタリア領リビアで始まった。砂漠での戦闘は、戦術家にとって民間人の犠牲者が出る心配がなく、広大な開けた空間を有効活用できる絶好の機会となった。戦車や装甲車両は長距離を妨害されることなく移動でき、地雷も多数敷設された。しかし、広大な砂漠の地形と険しさゆえに、物資はすべて遠方から運ばなければならなかった。戦闘で勝利した側は前進し、補給線は必然的に長くなり、敗北した側は撤退して再編成し、補給を受けることができた。こうした理由から、両軍が勢いを失ったり取り戻したりするたびに、戦線は数百キロメートルにわたって行ったり来たりした。 ^{[ 131 ]}最東端はエジプトのエル・アラメインで、1942年に連合軍が枢軸軍を決定的に打ち破った。^{[ 132 ]}

砂漠は一般的に、不毛で空虚な風景と考えられています。作家、映画監督、哲学者、芸術家、批評家によって、砂漠は極端な場所、死、戦争、宗教から原始的な過去や荒涼とした未来まであらゆるもののメタファーとして描かれてきました。 ^{[ 133 ]}

砂漠に関する文献は膨大に存在する。^{[ 107 ]}初期の歴史的記録としては、マルコ・ポーロ（1254年頃～ 1324年）の記録がある。彼は中央アジアから中国まで旅し、24年間の旅で数多くの砂漠を横断した。^{[ 134 ]}いくつかの記録は砂漠の状況を鮮やかに描写しているが、砂漠を横断する旅の記録は、チャールズ・モンタギュー・ドゥーティの代表作『アラビア砂漠紀行』（1888年）のように、しばしば考察と織り交ぜられている。^{[ 135 ]}アントワーヌ・ド・サン＝テグジュペリは『風と砂と星』で飛行と砂漠の両方を描写し、^{[ 136 ]}ガートルード・ベルは20世紀初頭にアラビア砂漠を広範囲に旅し、この分野の専門家となり、本を執筆し、アラブ人への対応について英国政府に助言した。^{[ 137 ]}もう一人の女性探検家はフレイヤ・スタークで、彼女は中東を単独で旅し、トルコ、アラビア、イエメン、シリア、ペルシャ、アフガニスタンを訪れ、その経験について20冊以上の本を執筆した。^{[ 138 ]}ドイツの博物学者ウーヴェ・ゲオルゲは数年間砂漠で暮らし、その経験と研究を1976年の著書『この地球の砂漠で』に記録した。^{[ 139 ]}

アメリカの詩人ロバート・フロストは、詩「砂漠の場所」（1933年）の中で、自身の暗い思いを表現しており、その詩は「星々の間の空虚な空間で、人間がいない星々の上で、私を怖がらせることはできない。／私はもっと身近な場所で、自分の砂漠の場所で、自分自身を怖がらせることができるのだ。」というスタンザで終わっている。^{[ 140 ]}

砂漠と関連付けられる聖人には、「砂漠の聖アントニウス」としても知られる大聖アントニウスが含まれる。教皇ベネディクト16世は、教皇就任の説教の中で、「内なる砂漠」の比喩的な存在を物理的および社会的な砂漠と結びつけ、「内なる砂漠があまりにも広大になったため、世界の外的な砂漠は拡大している」と述べた。^{[ 141 ]}