该沙漠的起源存在争议。基本观点有如下几点：
对于印度河的过度开发致使植被破坏，水土流失。
山脉的阻挡夏季西南季风所带的水汽无法到达塔尔沙漠。
由于冬季副高的控制无法形成降雨。
巴塔哥尼亚位于安第斯山的背风坡，受焚风效应（安第斯山阻挡住来自太平洋的西风带来的暖湿气流，山脉东侧干旱就形成了沙漠）和福克兰寒流的影响，气候寒冷干燥，愈往南部更寒冷且雨量愈少，大多地区形成荒漠。
塔尔沙漠系因副热带高压所笼罩，空气多下沉增温，使地表对流作用受阻，不易致雨。另外来自沙漠西部的风，气流先经过阿富汗和俾路支的干旱高原，下降到本区时不能造成雨泽，自东部溯恒河而上的季风沿途失去水汽，然后下降至旁遮普，空气下沉增温，无法致雨。
塔尔沙漠属亚热带荒漠气候。受周围高原山地，特别是西侧伊朗高原的影响，很少降雨。年均降水量小于100毫米，夏季最热月气温达48℃—51℃。5—6月的强烈尘暴是沙漠中的重要灾害。这里的雨季一般是在7—9月，5—6月最热，可出现50℃的高温；1月气温最低，平均气温为5—10℃，有霜降。5—6月常有沙暴。风速达每小时140—150千米。
有人认为，尘埃是形成塔尔沙漠的主要原因。科学家们发现，塔尔沙漠上空的空气浑浊不堪，尘埃密度超过美国芝加哥上空几倍，白天这些尘埃遮住了阳光，使得大气一片灰蒙蒙的，略呈暗红色，夜间也不见群星。尘埃一方面反射一部分阳光，另一方面又吸收一部分阳光，使其本身增温而散热。白天，因为尘埃弥漫使得地面不被加热，空气就不能上升。夜间，尘埃以散热冷却为主，空气下沉，同时也减弱了地面的散热。于是便形成了这个地方既无降雨又不能下露的可能。尘埃在这里竟制服了湿气，使地面只能形成沙漠。关于这么多的尘埃的来源，有的学者指出，塔尔沙漠的尘埃最初是人类制造的。
塔尔沙漠成因：
1 对于印度河的过度开发致使植被破坏，水土流失。
2 山脉的阻挡，夏季西南季风所带的水汽无法到达塔尔沙漠；
3 由于夏季受副热带高压控制无法形成降雨，冬季受大陆气团控制，干旱少雨。
4 人为因素，植被破坏严重造成土地沙化扩大。
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