在我们的星球上，在世界各地都有沙漠的存在，其中甚至包括那些非常靠近海洋的地方。我们知道沙漠地区都非常的干燥，但你知道为什么吗？
在我们的印象中沙漠可能就是充满沙子的地区，实际上有很多种不同形式的沙漠，包括一望无际的沙丘、岩石峡谷、沙棘大草原和极地冰原，但它们都有一个共同的特点，那就是缺乏降水。
根据研究沙漠的生态学家的定义，一般来说，年降雨量少于25厘米的地方都可以算作是沙漠地区。降雨的缺少意味着这个地区的空气会非常的干燥，但你知道为什么地球上有些地方的降雨量会比其他地方少得多吗？这就是造成沙漠的主要成因。
其实这主要是全球大气的循环模式造成的，在地球的赤道地区能最大程度上接受的太阳的直射，所以接收到的太阳能量是最多的，这些太阳能量会加热空气并蒸发掉空气中的水分。这些温暖干燥的空气会上升并向地球的两极方向移动，但它们在移动到纬度30度左右的地方时就会因为缺乏足够的推动力而再次下沉。这种空气环流的模式被称为哈得来环流，它驱动着地球上信风的形成，正是这些信风推动了航海探险家对地球的早期探索。
这也是为什么世界上许多大的沙漠，例如北半球的撒哈拉沙漠和戈壁，以及南半球的卡拉哈里沙漠都位于这些中纬度地区的原因。但沙漠形成的故事远比这复杂，风的模式会与地形相互作用，共同影响到沙漠的位置。从海洋方向吹来的湿润空气在撞击到山脉时会随之上升，空气中的水分会以降雨或雪的形式释放到斜坡上。当空气越过山脉并从另一边下沉时，它已经非常干燥了，美国加利福尼亚州的莫哈维沙漠就是这样形成的，它位于内华达山脉的雨影区。
远离海洋的内陆地区会更干燥，因为它们远离开阔的的水域，当空气吹到这里时已经失去了大部分的水分，中亚地区的戈壁滩就是这样形成的，它们受到喜马拉雅山脉的阻隔。
在另一方面，沿海地区也并不总是意味着空气潮湿，因为寒冷的洋流与进入海岸的空气相撞时会产生雾，当雾在陆地上移动时，水分只是停留在高层空气中而不是下雨，这样就产生了靠近海洋的沙漠，例如地球上最干旱的地方之一智利的阿塔卡马。当然也不是所有的沙漠都很热，北极和南极也都有可以算作是沙漠的部分地区，冷空气并不能像暖空气那样保持水分，因此，尽管这些地区的地下以冰的形式储存着大量的水，但两极寒冷的温度依然导致降雨量非常稀少。
随着全球气候模式的变化，沙漠地区也会随之发生改变。例如，你可能不会相信在几千年前，撒哈拉沙漠所处的地区是被草原和热带森林覆盖着的，而在今天，气候变化也正在重塑着世界各地沙漠的边界。根据沙漠学家的研究推测，由于气候的变化，哈得来环流预计将继续向北和向南扩散，这会在很大程度上扩大目前已经形成的沙漠区域。
这是因为更高的温度可以通过增加水的蒸发和进一步干燥空气来加速这种沙漠地形的转变，除了降雨，降水和蒸发的平衡也影响着沙漠的形成。在全球的范围内，随着气候的逐步变暖，预计地表将会有更多的蒸发量，这会进一步扩大现有的沙漠地区。
人类对自然绿地环境的压迫也在进一步加速这种不利改变，砍伐树木种植作物会破坏原生植被，一些研究表明热带地区的森林砍伐正在导致降水的减少。如果地表上更多的水被蒸发掉而不是被植被保留在土壤中，这里的空气就会变得越来越干燥，目前靠近沙漠边缘的半干旱地区的生态环境就特别的脆弱，不加以保护就可能会退化为沙漠地区。
上面这些复杂的因素都在加速沙漠地区的扩张，不仅仅只是人类的活动，还有气候的变化，自然环境的改变，这些不利的改变都在使生态系统超过临界点。
