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지형

사하라는 지피식물(地被植物)이 없고, 모래와 암갈색의 풍화성 자갈로 뒤덮인 기복이 적고 단조로운 모래평원이다.

사하라 사막에서 가장 두드러지는 곳은 중앙 사하라 고지인데 이 고지는 약간의 기복이 있는 넓은 침식면이다. 광대한 반원형의 중앙 사하라 고지들은 사하라 서부에서 북부 및 동부에 걸쳐 있는데 아드라르데이포라스에서 아하가르, 티베스티 및 엔네디 산지로 구성되어 있다.

이들 고지들은 그 중앙에 있는 아이르 대산괴를 둘러싸고 있는데 동쪽에는 테네레라는 분지형 사막지역이 위치하고 있다.

수문과 토양

과거의 습윤기에 형성된 하곡망이 산맥과 평야 사이에 펼쳐져 있다.

이들 계곡은 와디·코리·엔네리·카르쿠르 등으로 다양하게 불린다. 이러한 계곡들은 대부분 매우 좁고 깊은 절벽을 이루며 바닥에는 크고 작은 둥근 하천 자갈들이 있고, 지하수면이 높은 곳에는 아카시아가 숲을 형성하고 있다. 계곡에는 샘물, 일시적인 호수, 웅덩이가 있는데 이곳 모래층에는 수분이 함유되어 있는 경우가 많다. 사하라 사막의 지표는 석회암과 사암이 노출된 곳과 넓은 평야 및 저지가 많다는 것이 특징이다. 여기에서 평야의 지표경관은 커다란 각력암들로 뒤덮인 하마다(리비아에서는 '함라'라고 함), 작은 자갈들로 이루어진 레그(또는 아레그), 마지막으로 모래만으로 뒤덮인 에르그(에데인 또는 람라)로 분류될 수 있다.

에르그는 이동하는 사구로 이루어진 사막을 일컫는 것으로서 과거의 하천작용에 의해 퇴적한 물질이 그대로 존재하는 분지 위에 분포하고 있으며, 이동이 정지된 화석화된 사구로 존재하는 경우도 있다.

주로 모래로 뒤덮인 서부 대사막과 동부 대사막은 사하라 사막의 여러 지역 가운데서도 가장 통과하기 어려운 곳이다. 레그는 바람이 휘몰아치는 평탄한 사막에서 모래와 자갈 그리고 암석의 파편(각력)들이 흩어져 쌓여 있는 것으로, 깊은 골짜기와 협곡이 침식으로 인해 이들 물질을 공급한 것이다.

하마다는 바위로 된 고지 및 고원에서 암석의 침식으로 생성된 각력암들이 나타나는 것으로, 하마다가 많이 분포하고 있는 곳은 아하가르(호가르) 산지와 티베스티 산맥의 주변부이다.

미세한 먼지와 석고로 이루어진 사막들도 역시 티베스티 산맥 북사면에 분포하고 있는데 이러한 미세한 물질들을 이 지방에서 페시-페시로 부르고 있다. 염류성 토양(사브카)과 염류성 호수(쇼트 또는 샤트)도 흔히 볼 수 있다. 또한 북극지방의 툰드라에서 볼 수 있는 것과 유사한 다각형의 구조토도 분포하고 있다.

기후

사하라 사막의 기후변동에 대한 최근의 연구는 습윤기와 건조기가 교대로 나타났음을 밝혀주고 있다.

지질시대의 제3기(250만~6,500만 년 전)는 매년 뚜렷한 건조기를 동반한 습윤기후가 지속되었던 시기였다. 당시에 생성발달된 화석열대적색토, 즉 고열대적색토가 아하가르 산맥에 분포하고 있는 것도 그 증거이다. 제4기(1만~250만 년 전) 전반부에는 건조기였다가 제4기 중반에서는 한랭습윤기후가 지속되었다는 것이 양토질갈색토의 분포로 확인되었다. 다시 제4기말에는 건조기후가 나타나다가 뒤이어 지난 1만 년 이후에는 짧은 기간이지만 습윤기후가 존재했다.

이 짧은 습윤기후가 계속되는 동안에 아틀라스삼나무·플라타너스·서양물푸레나무·보리수·버드나무 등이 생장했다. 현재의 건조사막기후로 변화한 점이적인 시기는 BC 3000년으로 알려졌다.

사하라는 세계 최고기온을 나타내는 지역의 하나로 연평균기온 27℃인 곳이 대부분이며, 알제리의 타만라세트(해발고도 약 150m)에서는 기온의 연교차가 84℃에 이른다. 가장 더운 달은 사하라 북부에서는 7월과 8월이며, 남부에서는 5월과 6월이다. 밤이 되면 지표의 열이 급격히 방출되면서 기온이 급강하한다.

티베스티 산지의 해발고도 270m인 곳은 -15℃로 내려간 적도 있다. 사하라의 기후는 무역풍에 의해 좌우되는데, 이 건조한 북동풍은 남서풍(계절풍)의 반대방향으로 적도를 향해 불고 있다. 여름에는 무역풍대가 말리의 타우데니와 아하가르 산맥의 최남단과 니제르의 빌마를 잇는 선까지 뻗치는 반면, 겨울이 되면 그 선이 약간 남쪽으로 내려간다.

바람은 낮 동안에 계속 불어오며, 종종 모래나 먼지를 동반하기도 한다.

알제리의 인살라에서는 55일간 모래바람(기불리·사문·하부브·캄신·이리피 등)이 불었던 적이 있고, 차드의 부루쿠는 최장 70일을 기록한 적도 있다. 기단은 바람에 따라 변화하게 된다. 여름에 이 사막을 덮고 있는 저기압은 남서쪽으로부터 습한 바람을 몰고와 산맥의 중앙부에 비를 내리게 하며, 북쪽으로 갈수록 그 영향력이 약해진다. 겨울에는 아하가르 산맥의 고기압이 지중해 근처에서 동쪽으로 이동하는 극전선을 끌어당겨 아틀라스 산맥과 북쪽의 오아시스 근처에 비나 눈을 내리게 한다.

사하라 남부에는 10월중에 건조한 동풍인 하르마탄이 불어와 세네갈 북부에까지 도달한다. 사하라의 기후는 부근의 해양에서는 대체로 큰 영향을 받지 않는다. 서쪽의 한류는 해안선과 나란히 남쪽으로 흘러가지만 내륙에는 습기를 거의 몰고오지 않는다. 그러나 북쪽에 있는 운제(雲堤)·안개·이슬 등은 사막에서 반사바나 지대쪽으로 250km까지는 영향을 미친다.

강수의 유형은 겨울 강수형인 북부지역, 산악지대를 제외하고 1년내 강수가 없는 열대지역, 여름에 강수량이 일정한 남부지역 등 3가지로 구분된다. 심한 뇌우현상은 각 지역간의 경계에서 가끔 일어나며, 몇 시간 동안 지속된다. 이따금 비가 몇 주씩 계속 내리는 경우도 있다. 이슬은 종종 볼 수 있으나 구름은 동쪽으로 갈수록 드물다.

식물상과 동물상

사하라의 자연식생 지역은 전북구(全北區：유라시아 대륙과 북아메리카 대륙의 북부에 위치하는 생물지리구)에 속하는 북부 및 중부 지역과, 고열대구(古熱帶區：중동 아시아와 에티오피아 지방)에 속하는 남부지역으로 나누어진다.

사하라 북부에 자라고 있는 식물 종류의 25％는 지중해 연안지역에 연유하고 있다. 식물종의 수가 면적에 비해 매우 적은 것이 사하라의 특징이다. 유럽의 1만㎢ 지역에 약 1,500종의 식물이 나타나는 데 비해 사하라의 동일한 면적에서는 150~230종 정도밖에 없으며, 특히 아주 건조한 사하라 동부지역은 식물이 거의 없다.

사하라 식물에서 가장 중요한 것은 풀(초본류), 콩과식물, 명아주과 식물 및 해바라기과의 식물 들이다.

비가 내린 직후나 수분이 있는 곳에서 며칠 만에 싹이 트고 성장하며 꽃이 피는 초본류를 이곳에서는 아세브(acheb)라 부르고 있는데, 이들 초본식물들은 사막기후에서 살아 남기 위해 뿌리가 지표면에 넓게 퍼져 있으며, 다량의 염분에 견디어내는 특성을 갖고 있다.

목본류로는 이집트야자나무, 아카시아, 여러 종의 위성류 등이 대표적이다.

지하수면이 높아서 수분이 많은 저지대에는 옻나무과의 나무들이 숲을 이루고 있다. 사하라 서부 해안의 습기가 많은 곳에서는 이집트야자나무·아카시아 등의 나무 위에 이끼류가 자라고 있다. 사하라 동부 해안처럼 기온과 습도가 높으며, 좁고 긴 해안에는 홍수림이 형성되기도 한다. 사하라 남부의 산맥에는 안개 오아시스가 있는데 이러한 곳에서도 안개를 수분 공급원으로 삼아 풀 종류가 자라고 있다.

사하라에 사는 동물은 대부분 구북구에 속하는데, 사막이기 때문에 그들이 서식할 만한 제반조건들을 갖추지 못하고 있다.

그들의 공통된 특징으로는 대부분 칙칙한 색깔을 띠고 있다는 것과 수분을 매우 적게 필요로 한다는 점, 대개 땅 밑에서 활동하는 형이라는 점 등을 들 수 있다. 곤충류나 쥐와 같은 설치류가 흔하며, 몇몇 파충류가 내륙지역에서 산다. 고원지대의 대표적인 동물은 가젤 영양류인 반면, 산악지방에는 와단이 흔하다. 그외에 다른 동물들은 그저 여기저기에 산재해 있는 것뿐이며, 혹은 특정지역에서만 사는 것이다.

멘데스영양(바바리양)과 코니(토끼)는 북부와 동부에서 볼 수 있으며, 원숭이와 호로호로새 등은 티베스티 지방에서, 크로코다일류와 한 종의 앵무새는 엔네디 지역에서, 능에는 남부에서 주로 발견된다. 또한 이곳 오아시스에 번식하는 모기를 없애기 위해 모기 잡는 물고기인 탑민노우(Gambusia affinis)가 소개되기도 했다. 가축류로는 낙타·양·염소·당나귀·닭 등이 있으며, 메뚜기류·나방류·조류 등이 내륙을 가로질러 이동한다.