砂漠は昼あんなに暑いのに、夜はなぜ凍えるほど寒くなるの？
― 熱をつなぎとめる「水」が、空にも地面にもありません

同じ場所、同じ砂の上で、昼は焼けつくように暑く、夜は身を縮めるほど寒い。この落差をつくっているのは、砂漠に「あるもの」ではなく、「ないもの」です。水と、雲と、熱をためる厚みがない。それだけで、昼と夜の顔はここまで変わります。

理由は、大きく2つだけです

この2つは、別々の話ではありません。どちらも「水がない」ことから来ています。順番に見ていきましょう。

夜の空は、熱の逃げ道になっている

昼のあいだ、地面は太陽に温められます。そして温まったものは、目に見えない光を出して熱を手放します。これを放射といいます。人の肌も、砂も、いつもこの光を出しています。

ふつうの場所では、この光の多くが途中でつかまります。つかまえているのは、空気にふくまれる水蒸気と、雲です。水蒸気は地面から出た光を吸い、その一部をまた地面に向けて返します。つまり空が、うすい毛布のはたらきをしているのです。

砂漠には、その毛布がほとんどありません。雲もなく、水蒸気も少ない。地面から出た光は、返ってこないまま宇宙へ抜けていきます。だから日が沈んだとたん、地面はどんどん冷えていきます。図1の右側を見てください。上向きの矢印が、さえぎられずにまっすぐ上へ抜けています。

日本でも同じことが起きます。よく晴れて空気が乾いた冬の朝が、いちばん冷え込むのはこのためです。くもりの夜が思ったより冷えないのも、雲という毛布があるからです。

砂は、熱をためるのが下手です

もうひとつの理由は、地面そのものにあります。海や湖のように水がある場所では、水が熱をたっぷりためこみます。水は、同じ重さでくらべたとき、熱をためる力がとびぬけて大きい物質だからです。

乾いた砂は、その5分の1ほどしかためられません。同じだけの熱をもらっても、砂のほうが何倍も温度が上がってしまいます。

さらに、砂つぶのあいだには空気のすきまがたくさんあります。空気は熱を伝えるのがとても苦手なので、表面で受け取った熱は下へ運ばれません。行き場をなくした熱が表面にたまり、そこだけが極端に熱くなります。真夏の砂浜が素足で歩けないほど熱いのに、少し掘ると冷たいのと同じです。

そして夜です。熱かったのは表面のうすい層だけですから、その分を出し切ってしまえば、あとは補充がありません。海辺の町が夜もそれほど冷えないのは、昼のあいだに海が熱を貯金しておいてくれるからです。砂漠には、その貯金箱がないのです。

まとめ

砂漠の激しい寒暖差は、水がないことの裏返しです。空に水蒸気がないから、熱をせき止める毛布がない。地面に水がないから、熱をためる貯金箱がない。受け取った熱をその場で使い切り、夜にはきれいに手放してしまう。だから、同じ場所の昼と夜が別世界のようになります。

砂漠を寒くしているのは、夜の冷たさではありません。
昼の熱をつなぎとめる「水」が、どこにもないことです。

よく晴れた朝に草が濡れる朝露のしくみも、この記事と同じ放射冷却の話です。熱をためる力や伝わり方のちがいは金属が木より冷たく感じる理由にもつながります。砂漠でくらす動物の工夫はラクダが水を飲まずに歩ける理由で、砂漠でよく見える不思議な景色は蜃気楼のしくみで扱っています。

※本記事は一般向けの科学解説です。掲載した数値は、しくみを理解するための目安・概算です。実際の気温は場所・季節・天候によって大きく変わります。屋外で観察するときは、気象情報や自治体等の呼びかけに従ってください。