土壤
撒哈拉沙漠的土壤有机物含量低 , 且常常无生物活动 , 尽管在某些地区有固氮菌 。洼地的土壤常含盐 。沙漠边缘上的土壤则含有较集中的有机物质 。
气候
撒哈拉沙漠气候由信风带的南北转换所控制 , 常出现许多极端 。它有世界上最高的蒸发率 , 并且有一连好几年没降雨的最大面积纪录 。气温在海拔高的地方可达到霜冻和冰冻地步 , 而在海拔低处可有世界上最热的天气 。
撒哈拉沙漠由两种气候情势所主宰︰北部是干旱副热带气候 , 南部是干旱热带气候 。干旱副热带气候的特征是每年和每日的气温变化幅度大 , 冷至凉爽的冬季和炎热的夏季至最高的降水量 。年平均日气温的年幅度约20℃(68℉) 。平均冬季气温为13℃(55℉) 。夏季极热 。利比亚的阿济济耶(Al-Aziziyah)最高气温曾达到创纪录的58℃(136℉) 。年降水量为76公釐(3吋) , 虽然降雨变化极大 , 多数降水发生在12~3月期间 。另一降水高潮是8月 , 以雷暴形式为其特征 。这种暴雨可导致巨大的暴洪冲入无降雨现象的区域 。干旱热带气候的特征是随太阳的位置有一个很强的年气温周期;温和干旱的冬季和炎热干旱的季节之后有个反覆多变夏雨 。撒哈拉沙漠干旱热带区域年平均日温差为17.5℃(31.5℉) 。最冷月份平均温度与北部副热带地区基本相同 , 有的时候日温差特别大 , 在北非的黎波里以南的一个气象测站 , 于1978年12月25日曾有白天最热达37.2℃ , 而晚上降至最低温-0.6℃的记录 , 日温差达37.8℃ , 真是可用「朝穿皮袄午穿纱」来形容 , 正可谓白天烈焰 , 晚上冰寒刺骨(虽然-0.6℃并不冷 , 但是温差达到了37.8℃ , 从酷热到酷冷之间的瞬间转换 , 其冷便可想而知) , 至春末夏初很热 , 50℃(122℉)的高温并不稀罕 。虽然干旱热带山丘的降水量全年都很小 , 低地的夏季一次雨量可达最高 。在北部 , 这类降雨多数都是以雷暴方式发生 。年降水量平均约125公釐(5吋) , 中部山丘有时降雪 。沙漠西边缘的冷加那利洋流降低了气温 , 从而减少了对流雨 , 但湿度加大还时而出现雾 。撒哈拉沙漠南部的冬季是吹哈麦丹风期 , 这是带沙和其他小尘粒的干燥东北风 。
植物
撒哈拉沙漠植被整体来说是稀少的 , 高地、绿洲洼地和干河床四周散布有成片的青草、灌木和树 。在含盐洼地发现有盐土植物(耐盐植物) 。在缺水的平原和撒哈拉沙漠的高原有某些耐热耐旱的青草、草本植物、小灌木和树 。
撒哈拉沙漠高地残遗木本植物中重要的有油橄榄、柏和玛树 。高地和沙漠的其他地方还发现的木本植物有金合欢属和蒿属(Artemisia)植物、埃及姜果棕、夹竹桃、海枣和百里香 。西海岸地带有盐土植物诸如柽柳(Tamarixsenegalensis) 。草类在撒哈拉沙漠则广泛分布 , 包括下列品种︰三芒草属(Aristida)、画眉草属(Eragrostis)和稷属(Panicum) 。大西洋沿岸则有马伴草(Aeluropus littoralis)和其他盐生草 。各种短生植物组合构成重要的季节性草场 , 称作短生植被区 。
动物
撒哈拉沙漠北部的残遗热带动物群有热带鮎和丽鱼类 , 均发现于阿尔及利亚的比斯克拉(Biskra)和撒哈拉沙漠中的孤立绿洲;眼镜蛇和小鳄鱼可能仍生存在遥远的提贝斯提山脉的河流盆地中 。
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