Puščava

250px|thumb|Puščava v Maroku, Afrika thumb|250px|Puščava Atacama Puščáva je površinska oblika ali pokrajina, ki prejme zelo malo padavin, torej izjemno suho območje z redkimi oblikami življenja. V drugih pogledih so to raznolika območja, zato enotna definicija puščave ne obstaja, njihova osnovna značilnost pa je, da se voda hitreje nabira z evapotranspiracijo kot prihaja s padavinami. Puščave prejmejo manj kot 250 mm padavin letno, posledično je pokrovnost rastlin majhna in vodotoki presahnejo, če nimajo vira vode izven puščavskega območja.

Razen oaz in območij tradicionalnih trgovskih poti, so puščave območja anekumene (neposeljenega sveta). Najbolj prostrane so Sahara, Velika arabska puščava, Thar, Kizilkum, Karakum, Takla Makan, Gobi, Namib, Kalahari in Atakama. Puščave prekrivajo približno tretjino kopnega na Zemlji.

Osnovne značilnosti

Puščava je območje ekstremov: ekstremnih temperatur in ekstremnih pogojev vlažnosti, nenadnih poplav in hladnih noči. Ker je to okolje s tako ostrimi pogoji, puščave sveta mnogokrat nosijo imena v stilu »Dolina smrti«, »Prazna četrt« (Rub al-Hali) in »kraj brez vrnitve«.

Suša 250px|thumb|Največja peščena sipina v Evropi (Dune du Pilat, Arcachon, Francija)

Puščave so navadno izredno suhe. Najbolj vlažna območja, ki po definiciji še sodijo med (semiaridne) puščave, dobijo 500 milimetrov padavin na leto. V suhih (aridnih) puščavah v letu dni pade največ 250 milimetrov dežja.

V zemeljskih okoljih so padavine navadno bolj ali manj razporejene skozi celo leto. V nasprotju s tem se v puščavah pojavljajo obdobja deževij nekajkrat na leto, z velikimi časovnimi intervali. Ko do teh pride, je naliv močan, po njem pa puščava vzcveti.

Dnevna vročina in nočni mraz

Ozračje mnogih puščav čez dan dosega temperature 50 °C in več. Kljub temu se v istih puščavah temperatura zraka v nočnih urah spusti v bližino ledišča. Vzrok za to je, da so preostali biomi izolirani z vlago v ozračju, puščava pa te vlage nima. Tako npr. vlaga v zmernem listopadnem gozdu čez dan lahko znaša 80 odstotkov ali več. Ta voda čez dan absorbira sončno svetlobo in njeno energijo, ponoči pa učinkuje kot odeja, ki zadržuje toploto v gozdu. Ker imajo puščave 10- ali 20-odstotno zračno vlago in ker ni vegetacije za zadrževanje, se po sončnem zahodu hitro ohladijo, obratno pa po sončnem vzhodu.

Nastanek Puščave povzroča kombinacija podnebnih pogojev in geoloških značilnosti.

Največ puščav je nastalo zaradi primernega premikanja zračnih mas po planetu. Ko se Zemlja vrti okrog svoje vrtilne osi, ustvarja velikansko vrtinčenje v ozračju. Vroč zrak z ekvatorja se pretaka na sever in jug, kjer se na območju visokega tlaka spušča v nižje plasti. Dlje proti severu in jugu sledi drugo območje nizkega pritiska in posledičnega dviganja zraka, zatem pa zopet območje visokega pritiska in spuščanja zraka. Ko se zrak dviga, se ohlaja in izloča vlago, pri spuščanju pa dobiva večjo kapaciteto vlage, zaradi česar postaja manj vlažen in izsušuje zemljo.

Premikanje vročih zračnih mas na območjih visokega pritiska povratnikov (Rakov povratnik na 23°27' s.g.š. in Kozorogov povratnik na 23°27' j.g.š.) je povzročilo nastanek večine svetovnih puščav: Gobi, severnoameriške puščave, Sahara, Velike arabske puščave in Iranska puščava ob Rakovem povratniku in Patagonija, Kalahari, Viktorijina puščava ter druge velike peščene puščave Avstralije ob Kozorogovem povratniku.

Nekatere druge puščave so posledica suhih zračnih tokov, ki nastajajo nad določenimi hladnimi morskimi tokovi. V to skupino sodijo Kalifornijska puščava, Atakama in Namib.

Velike gorske pregrade vplivajo na suhost območja tako, da preprečujejo dotok vlage. Regije na vzhodu gorskih verig ne dobijo zadostnih količine vlage iz prihajajočih zračnih mas, saj se ta izgubi med vzpenjanjem in ohlajanjem zraka. Ko ta s spuščanjem in ogrevanjem dobiva večjo kapaciteto vlage, še dodatno izsušuje tla pod seboj. Lep primer so velika sušna območja ob vzhodnih vznožjih severnoameriške gorske verige Sierra Nevada.

V primeru, da je določeno območje pomaknjeno daleč v notranjost celine, zračni tok ni zmožen prenesti velikih količin vode, saj se slednja izgubi na dolgi poti od zalog voda (morje) do predela. Na tak način sta za primer nastali puščavi Gobi in Turkestan.

Procesi preperevanja

Puščave imajo običajno velik dnevni in sezonski temperaturni razpon, pri čemer visoke dnevne temperature ponoči močno padejo. Dnevno območje je lahko od 20 do 30 °C, površina kamnin pa doživlja še večje temperaturne razlike. Čez dan je nebo običajno jasno in večina sončnega sevanja doseže tla, a takoj, ko sonce zaide, se puščava hitro ohladi, tako da seva toploto v vesolje. V vročih puščavah lahko temperatura podnevi poleti preseže 45 °C, pozimi pa ponoči pade pod ledišče.George, 1978. p. 11

Tako velike temperaturne razlike imajo uničujoč učinek na izpostavljene skalnate površine. Ponavljajoča nihanja obremenjujejo izpostavljeno skalo in boki gora se pokajo in razbijejo. Razdrobljene plasti zdrsnejo navzdol v doline, kjer se zaradi neusmiljenega sonca podnevi še naprej razbijajo, ponoči pa hladijo. Zaporedne plasti so izpostavljene nadaljnjemu preperevanju. Razbremenitev notranjega tlaka, ki se je nabrala v kamninah, ki so bile eone pod zemljo, lahko povzroči njihovo razbitje. Luščenje se pojavi tudi, ko se zunanje površine kamnin odcepijo v ploščate kosmiče. Domneva se, da je to posledica obremenitev kamnine zaradi ponavljajočih se toplotnih raztezkov in krčenja, ki povzročajo lomljenje vzporedno s prvotno površino. Kemični procesi preperevanja imajo verjetno pomembnejšo vlogo v puščavah, kot se je prej mislilo. Potrebna vlaga je lahko prisotna v obliki rose ali meglice. Podzemna voda se lahko z izhlapevanjem potegne na površje in tvorba kristalov soli lahko odstrani delce kamnin kot pesek ali razpade kamnine z luščenjem. Na ta način včasih nastanejo plitke jame ob vznožju pečin.

Ko puščavske gore propadajo, se pojavijo velika območja razbitih kamnin in ruševin. Postopek se nadaljuje in končni produkti so bodisi prah ali pesek. Prah nastane iz strjene gline ali vulkanskih usedlin, medtem ko pesek nastane zaradi drobljenja trših granitov, apnenca in peščenjaka. Obstaja določena kritična velikost (približno 0,5 mm), pod katero ne pride do nadaljnjega temperaturno povzročenega preperevanja kamnin, kar zagotavlja minimalno velikost zrn peska.

Ko se gore erodirajo, nastaja vedno več peska. Pri velikih hitrostih vetra se zrnca peska poberejo s površine in odpihnejo, proces, znan kot solacija. Vrteča se zrna v zraku delujejo kot peskalni mehanizem, ki melje trdne predmete na svoji poti, ko se kinetična energija vetra prenaša na tla.Pye & Tsoar, 2009. p. 4 Pesek se sčasoma odloži na ravnih območjih, znanih kot peščena polja ali peščeno morje, ali nakopičen v sipinah.Pye & Tsoar, 2009. p. 141

Prašne in peščene nevihte

Peščene in prašne nevihte so naravni dogodki, ki se pojavljajo na sušnih območjih, kjer zemljišče ni zaščiteno z vegetacijo. Prašne nevihte se običajno začnejo na obrobju puščave in ne v puščavah samih, kjer so drobnejši materiali že odpihnjeni. Ko začne pihati enakomeren veter, začnejo drobni delci, ki ležijo na izpostavljenih tleh, vibrirati. Pri večjih hitrostih vetra se nekateri delci dvignejo v zračni tok. Ko pristanejo, udarijo v druge delce, ki se lahko vrnejo v zrak, kar sproži verižno reakcijo. Ko so izvrženi, se ti delci premikajo na enega od treh možnih načinov, odvisno od njihove velikosti, oblike in gostote; suspenzija, saltacija ali skakanje. Suspenzija je možna samo za delce s premerom manj kot 0,1 mm. V prašni nevihti se ti drobni delci dvignejo do višine do 6 km. Zmanjšajo vidljivost in lahko ostanejo v ozračju več dni zapored, prenašajo jih pasati na razdalje do 6000 km. Pri močnejšem vetru lahko nastanejo gostejši oblaki prahu, ki se premikajo po kopnem z dvigajočim se sprednjim robom. Sončna svetloba se lahko zakrije in na tleh lahko postane temno kot ponoči.George, 1978. pp. 17–20 V študiji prašne nevihte na Kitajskem leta 2001 je bilo ocenjeno, da je vpletenih 6,5 milijona ton prahu, ki je pokrival površino 134.000.000 km². Povprečna velikost delcev je bila 1,44 μm. V mirnih razmerah se lahko pojavi precej manjši in kratkotrajen pojav, ko se vroč zrak blizu tal hitro dvigne skozi majhen žep hladnejšega zraka z nizkim tlakom nad njim in tvori vrtinčen stolpec delcev, prašni hudič.

Peščene nevihte se pojavljajo veliko manj pogosto kot prašne nevihte. Pogosto so pred njimi hude prašne nevihte in se pojavijo, ko se hitrost vetra poveča do točke, ko lahko dvigne težje delce. Ta zrna peska s premerom do približno 0,5 mm se dvignejo v zrak, a kmalu padejo nazaj na zemljo in pri tem izvržejo druge delce. Njihova teža jim preprečuje, da bi bili dolgo v zraku in večina jih prepotuje le nekaj metrov. Pesek teče nad površino tal kot tekočina in se pogosto dvigne do višine približno 30 cm. Pri res močnem enakomernem udarcu je 2 m približno tako visoko, kot se lahko dvigne tok peska, saj največja zrna peska sploh ne pridejo v zrak. Prenašajo se s plazenjem, valjanjem po tleh puščave ali s kratkimi skoki.

Med peščeno nevihto se delci peska, ki jih nanese veter, električno nabijejo. Takšna električna polja, katerih velikost je do 80 kV/m, lahko povzročijo iskre in motnje v telekomunikacijski opremi. Neprijetni so tudi za človeka in lahko povzročijo glavobole in slabost. Električna polja nastanejo zaradi trka med delci v zraku in zaradi udarcev solnih zrn peska, ki pristanejo na tleh. Mehanizem je malo razumljen, vendar imajo delci običajno negativen naboj, ko je njihov premer manjši od 250 μm, in pozitiven, ko je večji od 500 μm.

Delitev

Puščave obsegajo približno eno tretjino kopne površine na Zemlji. Delovanje vetra (eolsko delovanje) je največji faktor pri oblikovanju puščavske pokrajine. Polarne puščave (ki so »hladne puščave«) imajo podobne lastnosti, čeprav je tam glavna padavina sneg in ne dež. Antarktika je največja hladna puščava na svetu (ki se 98% sestoji iz debele kontinentalne ledene plošče in 2% kamnine). + Deset največjih puščav Rang Puščava Površina (km²) 1 Antarktična puščava (Antarktika) 14,200,000 2 Arktična puščava (Arktika) 13,900,000 3 Saharska puščava (Afrika) 9,100,000 4 Velika arabska puščava (Bližnji Vzhod) 2,600,000 5 Puščava Gobi (Azija) 1,300,000 6 Patagonska puščava (Južna Amerika) 670,000 7 Velika Viktorijina puščava (Avstralija) 647,000 8 Puščava Kalahari (Afrika) 570,000 9 Puščava Velike kotline (Severna Amerika) 490,000 10 Sirska puščava (Bližnji Vzhod) 490,000

Vroče puščave

Vroče puščave imajo navadno izredno vroče poletje in tople preostale letne čase. Največ dežja pade v zimi. Temperature se čez dan bliskovito dvignejo, ta puščavska površja pa prejmejo približno dvakrat toliko sončnega sevanja in v nočeh izgubijo približno dvakrat toliko toplotne energije kot zmerne zemeljske regije. Povprečne temperature vročih puščav nihajo med 20 in 25 °C, maksimalni ekstremi segajo nad 50 stopinj, minimalni pa do okoli -20 stopinj.

Količina letnega dežja je sila majhna, tako da je količina izhlapele vode mnogokrat večja od količine padle vode. Padavine se pojavljajo v obliki intenzivnih in hitrih nalivov, često pa se dogaja, da dež zaradi sprotnega izhlapevanja ne doseže tal. thumb|Kalahari Najmanj padavin ima po statistikah z 1,5 cm letno južnoameriška puščava Atakama, približno na istem pa so notranja področja Sahare.

Prst vroče puščave je močno peščena in plitva (površna) ter razpokana, nima podpovršinskega sloja vode.

Večje vroče puščave: Sahara (severna Afrika) – 9.200.000 km² Velika arabska puščava (Arabski polotok) – 2.300.000 km² Avstralska puščava (Avstralija) – 2.300.000 km² Severnoameriške puščave (Sonoran, Chihuahuan, Mojave) – 1.400.000 km² Kalahari (južna Afrika) – 520.000 km²

Hladne puščave