사막화란 강수량이 적은 데 반해 증발량이 많아 초목이 거의 자랄 수 없는 불모의 토지. 식물이 전혀 살 수 없는 사막은 드물고, 보통 풀과 관목이 자라는데 아주 희박한 상태를 말한다.
지구상에서 1500만km를 넘는 광대한 면적을 차지하는 사막은 전육지의 1/10 이상이나 되며 극히 광범한 위도에 걸쳐 분포하고 있다. 건조한 열대사막과 중위도사막의 경우에는 연 평균강수량 250mm의 등우량선(等雨量線)이 사막의 분포와 거의 일치하고 있다. 즉 유효수량(有效水量)이 감소하는 기후적 경도(氣候的傾度)의 건극(乾極)에 해당하는 것이 사막으로 유효수량의 감소경도의 배열은 삼림 ·사바나 ·스텝 순이며 더욱 감소되면 사막이 분포한다.
그러나 캐나다나 시베리아의 북부에서는 250mm의 강수량이면 삼림이 생육하기에 충분하므로 비가 내리는 것에 따라서도 사막의 분포가 규정된다. 한랭하기 때문에 식물이 생육할 수 없는 경우를 한랭사막(寒冷沙漠)이라고 한다. 예컨대 남극대륙 ·그린란드 ·극빙모(極氷帽) 등을 영구빙설사막이라 하고 툰드라 지대를 툰드라 사막이라 한다.
한랭사막은 연 평균강수량 125mm 이하의 지역이 대부분이며, 생물학적으로 유효한 물이 저온에 의하여 생리학적인 건조를 이루어 사막이 된다. 더운 건조사막은 열대사막과 중위도사막으로 구분된다. 열대사막은 위도 15∼30° 사이에 분포하며 멕시코 북서부의 소노라 ·캘리포니아 ·애리조나 ·사하라 ·리비아 ·아라비아 ·타르 ·빅토리아 ·아타카마 ·칼라하리 등의 사막이 이에 속한다.
중위도사막은 위도 40° 부근에 분포하는 투르키스탄 ·타클라마칸 ·고비 등의 사막이 이에 속하며 대륙 내부에 분포한다. 한편 사막은 표면을 형성하는 물질에 따라 암석사막과 모래사막으로 구분된다. 암석사막은 강한 바람의 침식작용에 의해서 암석이 노출된 것으로 기온변화에 따라 암석의 표면이 붕괴된 세립물질이 바람에 의하여 운반되므로 거의 모래를 볼 수 없다.
암설(岩屑)이 분포되어 있는 암석사막을 특히 자갈사막이라고 한다. 모래사막은 사구(砂丘)에 의해서 뒤덮여 파랑상의 표면을 이루는데 바람에 의하여 이동한다. 세계적인 분포를 보면, 암석사막이 많은 면적을 차지하고 있고 모래사막은, 북아메리카의 사막에는 겨우 2%, 사하라 사막에 11%, 아라비아 사막에 30%의 면적을 차지하고 있는 데 불과하다.
1. 생성원인
건조한 사막이 생기는 원인은 지구상에 있어서의 기압의 상태, 그에 수반되는 풍계(風系)의 영향 및 바다와의 거리이다. 중위도에는 고압대가 있는데다가 하강기류가 탁월하여 비가 내리지 않으므로 건조해서 사막을 형성한다. 세계에서 건조기후를 이루는 대지역은 중위도 고압대에 분포하는데 사하라 ·아라비아 ·오스트레일리아 중앙부 ·칼라하리 ·아타카마 사막 등이 이에 속한다. 한편 바다의 습기를 포함한 대기(大氣)의 영향이 적은 대륙 내부의 사막으로는 중앙아시아 ·타클라마칸 ·고비 등의 사막을 들 수 있다.
2. 자연
1) 지형과 토양
사막은 고도 ·지형 ·지질 등의 자연적인 특징이 지역에 따라 현저하게 다르다. 사하라 사막은 해발고도 130∼300m 이상에 걸쳐 분포하며 산지 ·고원 ·평원 ·산록분지 등 다양한 지형을 이룬다. 기온의 일교차가 크기 때문에 암괴(岩塊)가 붕괴되고 바람이 모래를 날리므로 모래가 자갈 표면을 깎아 삼릉석(三稜石)을 만든다. 이따금 내리는 비는 단시간에 호우상태를 이루어 홍수를 이루는데 하천은 비가 올 때만 흐르고 비가 그치면 침투 또는 증발해서 물이 없어지고 내륙 유역만 남는 와디(wadi)를 형성한다.
호수는 배수구가 없어 염호(鹽湖)를 이룬다. 또 고지로부터 운반된 광물염은 단속하천(斷續河川)에 의해서 분지 중심으로 운반퇴적되어 일시적인 호수를 이루나 증발량이 많아 염분은 더욱 많아진다. 이와 같이 호수가 말라붙은 호저(湖底)를 플라야라고 하는데, 이는 알칼리 평원을 만든다. 또 사막지방에 발달하는 건조토양은 사막토라 하는데, 대체로 모래와 자갈로 구성되어 있으며 화학적으로는 알칼리 토양에 속한다.
2) 기후
지역적으로 변화가 있으나 대체로 맑은 날이 많고 기온의 일교차가 크며 과열(過熱)한 표면과 강풍이 특색이다. 또 강수량이 적고 증발가능량이 크다. 맑은 날이 많으므로 방사가 심하고 이슬 또는 서리가 내리나, 낮에는 식생(植生)이 거의 없기 때문에 과열되어 사하라사막과 멕시코의 산루이스포토시(市)에서 78.3℃, 캘리포니아의 데스밸리에서 76.5℃를 각각 기록한 일이 있다. 중위도 사막에서는 기온의 일교차 ·연교차가 모두 크며 고비사막에서는 겨울의 추위가 심하여 6개월은 0℃ 이하가 되고 최난월의 평균기온은 40∼43℃가 보통이며 55∼58℃가 될 때도 있다. 연 평균강수량은 250mm 이하인데 125mm 이하가 되는 곳이 훨씬 많고 아타카마 사막 중의 이키케는 4년간이나 비가 내리지 않다가 겨우 1mm의 비가 내렸다는 극단적인 과우현상을 보인 곳으로 알려져 있다.
3. 인간생활
물의 부족으로 무거주지역이 광대한 면적을 차지하고 있으나 오아시스에는 사람들이 정주하여 농경을 이루는 곳도 있다. 타클라마칸사막 주변 외래하천(外來河川)의 오아시스에서는 인공관개를 하여 쌀 ·옥수수 ·밀 ·채소 ·과수 등을 재배한다. 이란 ·아라비아 ·사하라 사막에서는 오아시스에서 자급곡물재배와 대추야자재배 등의 집약적 농업이 부분적으로 이루어지고 있다. 또 나일강(江) ·티그리스강 ·유프라테스강 ·인더스강 등 큰 외래하천의 오아시스에서는 농경지가 개발되어 인구밀도도 높다.
그 밖에 아시아 ·아프리카의 오아시스에서는 상점이나 시장이 있어 식료품 ·잡화 ·의류 등이 거래되며 무역상이나 수공업자도 정주하여 인종 ·민족구성이 복잡하다. 사막풍토가 인간에게 끼치는 영향은 때로는 투쟁심을 불러 일으켜 복잡한 민족 ·종교구성과 더불어 부족간의 전쟁이 되풀이되기도 하였다. 사막에 거주하는 민족으로는 사하라 사막에서는 투아레그 ·베르베르 등의 유목민족, 유명한 베드윈족은 사하라에서 아라비아반도에 걸쳐 많이 거주한다. 중앙아시아에는 우즈베크 ·위구르 ·둥간[軒族] ·타지크 등 많은 민족이 거주한다.
4. 교통과 무역
‘사막의 배’라고 불리는 낙타를 수반하는 대상(隊商)은 사막경관 중 가장 특징적인 것으로 예로부터 다른 생산지역과 교역을 해왔다. 점재(點在)하는 오아시스는 대상로를 따라 연결되어 중계무역지점을 이루고 각지의 상품과 함께 문화도 교류된다. 최근은 아시아 하이웨이나 팬아메리칸하이웨이 등 사막 내에 자동차도로가 개설된 곳도 있어 외부로부터 정치 ·경제 ·문화의 영향을 많이 받게 되었다. 그러나 모래 때문에, 도로가 매몰되는 것을 방지하기 위한 관리가 큰 문제로 되어 있다.
5. 개발
사막은 일반적으로 비옥한 곳이 많은데다가 태양열이 풍부하여 물만 있으면 인류가 거주하기에 알맞으나 현재까지 개발된 사막지역은 극히 국한되어 있고 그 대부분은 사막 주변의 스텝지역이다. 캘리포니아의 임피리얼 골짜기나 나일강 유역은 외래하천에 대규모의 댐을 건설하여 관개용수로를 만들어 개발한 것으로, 중앙아시아의 개발도 외래하천의 물을 관개용수로 이용하여 사막 내에 평야를 조성하고 목화 ·과수재배에 성과를 올리고 있다.
또, 사막에는 특수환경에 관련된 광물자원이 풍부하며 내륙지방은 붕사 ·초석 ·칼슘 기타 무기염의 보고를 이루고 있다. 아타카마사막의 초석은 그 좋은 예이며 특히 북아메리카의 사막에서는 이들 무기염의 개발이 진전되고 있다. 이란 ·쿠웨이트 ·사우디아라비아 ·알제리의 사막은 다량의 석유를 매장하여 세계의 유전지대로 이목을 끌고 있다.
6. 사막화 방지
근래 세계의 사막이 확대되어 간다는 보고가 각지로부터 전해지고 있다. 특히 1972년의 서아프리카의 한발(早魃)은 지하수도 말라붙게 했다. 풀은 마치 태워버린 것같이 말랐고 수만 두의 소가 떼죽음을 당했을 뿐 아니라 많은 아사자(餓死者)도 생겼다. 이와 같은 예는 서아프리카뿐만 아니라 브라질 북동부의 반건조 지역이나 중앙아시아 등지에서도, 그 규모는 작으나 같은 현상이 나타났다.
이와 같은 사막화 현상은 자연의 기후변화에 기인되는 것 외에 사막 주변의 수목의 벌채나 경지화의 진행 등에 의해서도 인위적으로 조장되고 있는 경향이 있다. 사하라 사막 남부의 스텝이나 관목림지대의 사막화는 이와 같은 인위적인 원인에 의하는 바가 크다. 그래서 국제연합(UN)은 1977년 케냐의 나이로비에서 UN 사막회의를 개최하여 사막화 방지에 관해서 검토하고 세계적인 규모로 방지책을 추진하기에 이르렀다. 그러기 위해서는 관개시설의 건설이나 지하수개발에 의해서 녹화(綠化)를 추진할 것을 제안하고 있다.
7. 생물
밤낮의 기온차가 심하고, 식물원(食物源)과 숨을 장소가 적은 사막은 동물에게는 살기 어려운 곳이다. 작은 포유류(哺乳類)는 대체로 땅 속에 굴을 파고 살면서 밤에 활동을 한다. 굴 속은 거의 일정한 기온으로 적당한 습기가 있고 강풍의 영향이 미치지 않는다. 그러나 지표에 숨을 만한 장소가 없기 때문에 사하라사막의 아닥스(뿔이 꼬인 영양)나 모래고양이, 몽골의 날쥐나 모래쥐, 북아메리카의 캥거루쥐 등과 같이 모래빛의 보호색을 띤 동물이 많다.
또 페넥여우와 같이 귀가 크고 뛰어난 청력으로 몸을 지키는 것도 있다. 낙타는 발바닥이 크고 두꺼우며 몽골의 사막에 사는 사막꿩은 발가락까지 털이 나 있고 북아메리카의 가시도마뱀은 발가락에 가시 모양의 돌기(突起)가 줄지어 나 있어 모래 속에 파묻히지 않고 뜨거운 모래 위도 걸을 수 있게 적응되어 있다. 사막거북은 물을 선인장에서 얻는데 낙타나 캥거루쥐는 땀을 흘리지 않고 진한 소변을 배설해서 체내의 수분을 절약한다. 이들 동물 외에 메뚜기나 개미 등의 곤충류, 사이드와인더라고 불리며 모래 위를 옆으로 기어다니는 방울뱀류나 전갈 ·지네 등이 산다.
대부분의 사막에는 건생식물(乾生植物)이 드물게 흩어져 있는데 이를 건황원(乾荒原)이라고도 한다. 엄밀한 뜻으로 무식물역(無植物域)은 지구상에서는 극히 한정되어 있으며 칠레의 아타카마사막과 나미비아의 나미브사막에서 그 예를 볼 수 있다. 지구상에서 전혀 비가 내리지 않는 곳은 없다. 세계 최대의 사하라사막의 가장 건조한 중앙부에서도 1년에 몇 번은 비가 내리고 아주 건조한 지역이라도 몇 년에 한 번은 비가 내린다.
이와 같은 극소량의 강수에 의해서도 사막 속에서 살고 있던 1년생식물의 씨는 싹이 트고 자란다. 연강수량이 100∼200mm로 건기가 10∼11개월이나 계속되는 사막이나 반사막에도 식물은 드문드문 자라고 있다. 아프리카에서는 화본과의 1년생식물, 아프리카와 남아메리카에는 유극관목(有棘灌木), 남 ·북아메리카에서는 선인장류가 주요식물이다.