Η легенδαρία καύσωνας της Σαχάρας (58°C / 136°F καταγεγραμμένη) υποχωρεί σε σοκαριστικό ψύχος μετά το σκοτάδι — μερικές φορές κάτω από το μηδέν. Αυτή η διακύμανση 40-50°C ημερονηχτερινή δεν είναι μαγεία; είναι φυσική που λειτουργεί σε ένα τοπίο εξαφανισμένο από την ελεγχόμενη επιρροή της υγρασίας.
Ο υδατικός ατμός είναι ο πιο ισχυρό ρύπανος θερμοκηπίου της Γης. Υγρός αέρας παγιδεύει την εξερχόμενη μακρά κυμάτων ακτινοβολία. Η ακραία ξηρασία της Σαχάρας (συχνά <5% RH, προκαταβολικό νερό <5mm) σημαίνει ότι η ατμοσφαιρική «κουβέρτα» είναι λεπτόταχυ. Η ημερήσια θερμότητα ακτινοβολείται απευθείας στο διάστημα μόλις ηλίου δύσει — καμία ατμός φραγμός να τη διατηρήσει.
Τα σύννεφα αντανακλούν την εξερχόμενη υποκίτρινη ακτινοβολία πίσω στην επιφάνεια. Η υποτρόπια ζώνη υψηλής πίεσης της Σαχάρας καταστέλλει τη σχηματισμό συννέφων — υποβιβαζόμενος αέρας θερμαίνεται αδιαβατικά, εξατμίζοντας την υγρασία. Καθαροί ουρανοί = ανοιχτό ακτινοβολικό παράθυρο. Καθαρή μακράκυμα απώλεια τη νύχτα μπορεί να ξεπεράσει 100 W/m².
Η άμμος έχει χαμηλή θερμική ορμή: χαμηλή συγκεκριμένη θερμότητα (~800 J/kg·K), χαμηλή διελεκτρική (~0,3 W/m·K), χαμηλή πυκνότητα. Θερμαίνεται γρήγορα (ρίψαστρες επιφανειακές στρώσεις) και ψυχρά γρήγορα. Καμία βαθιά θερμική δεξαμενή ανακούφιση νυχτερινής απώλειας. Πετρώδεις έρημοι (χαμάδα) ψυχράνουν πιο αργά — υψηλότερη θερμική μάζα.
Ο ξηρός, καθαρός αέρας είναι διαφανής στην υποκίτρινη (8-14 μm ατμοσφαιρικό παράθυρο). Η επιφάνεια ακτινοβολεί απευθείας στο 3K διάστημα. Εκπομπτικότητα άμμου ~0,9 — σχεδόν τέλειο μαύρο σώμα. Ρυθμός ακτινοβολικής ψύξης μπορεί να πετάξει επιφανειακές θερμοκρασίες 1-2°C/ώρα αρχικά.
Νυχτερινό χαμηλό επίπεδο jet (NLLJ) σχηματίζεται καθώς η επιφανειακή ψύξη αποσυνδέει το συνόριο επιστρώματος από τη γεωστροφική ροή ψηλά. Οι άνεμοι επιταχύνονται (10-20 m/s), ενισχύοντας τη μεταβλητή απώλεια θερμότητας από την επιφάνεια και μεταφέροντας ψυχρότερο αέρα. Οι κονιορτικές καταιγίδες συχνά ξεκινούν νυχτερινά.
Το μεγαλύτερο μέρος της Σαχάρας είναι 300-800μ ASL· ορομάσσεις (Αχάγκαρ, Τιμπέστι, Αϊρ) ξεπερνούν 2.000μ. Γραμμή κλίσης (~6,5°C/km) σημαίνει ότι υψηλότερα υψόμετρα είναι εγγενώς πιο ψυχρά. Η ακτινοβολική ψύξη πιο αποδοτική σε χαμηλότερη πίεση.
Το νυχτερινό ψύχος της Σαχάρας δεν είναι ανωμαλία — είναι το αναπόφευκτο θερμοδυναμικό συνέπεια μιας επιφάνειας εκτεθειμένης στο διάστημα χωρίς την ελεγχόμενη αγκαλιά του νερού. Η ίδια φυσική κάνει τη Γη καταλληλότητα παγκοσμίως: οι ρύπανοι θερμοκηπίου αποτρέπουν πλανητικές νύχτες Σαχάρας.
