簡介
沙塵暴是幹旱和半幹旱地區的常見氣象災害，其誘因通常是雷暴或與氣旋相關的強氣壓梯度，從而使某個廣大地區的風速加大。這些強風會将裸露幹燥土壤的大量沙塵卷入大氣，并将其輸送到數百至數千公裡以外。對流層（地球大氣的最底層）中大約40%的氣溶膠是風蝕造成的塵粒。這些礦塵的主要來源是北非幹旱地區、阿拉伯半島、中亞和中國。比較而言，澳大利亞、美國和南非具有較小但仍重要的影響。全球塵埃排放估算主要是利用各種模拟模式，每年在10億至30億噸不等。
塵粒在離開地面後，就會被湍流混合及對流上曳氣流帶至對流層的更高層。随後，這些塵粒會被風輸送，而輸送時間的長短取決于顆粒的大小和氣象條件，而後重新回落到地表。由于較大顆粒沉降速度比較小顆粒快，因此輸送過程中顆粒會越來越小。降水也會洗去大氣中的塵埃。大氣中塵粒的平均生命期為：直徑10μm以上的顆粒為數小時，而亞微米直徑的顆粒為10天以上。
沙塵暴是一種風與沙相互作用的災害性天氣現象，沙塵暴作為一種具有巨大破壞力的自然現象是自古以來就有的。早在白垩紀末就有沙塵暴發生。由于人類生活和生産活動的發展，使沙塵暴形成頻率和強度有所提高和增強。它的形成與地球溫室效應、厄爾尼諾現象、森林銳減、植被破壞、物種滅絕、氣候異常等因素有着不可分割的關系。沙塵暴會對人類生活和生産産生極大的影響和危害，其發生不僅是一種自然現象，而且也是一種自然災害。
等級分類
沙塵暴強度劃分為4個等級
1、4級≤風速≤6級，500米≤能見度≤1000米，稱為弱沙塵暴；
2、6級≤風速≤8級，200米≤能見度≤500米，稱為中等強度沙塵暴；
3、風速≥9級，50米≤能見度≤200米，稱為強沙塵暴；
4、當其達到最大強度（瞬時最大風速≥25米/秒，能見度≤50米，甚至降低到0米）時，稱為特強沙塵暴（或黑風暴，俗稱“黑風”）。
沙塵天氣過程分為4類
1、浮塵天氣過程：在同一次天氣過程中，中國天氣預報區域内5個或5個以上國家基本（準）站在同一觀測時次出現了浮塵天氣；
2、揚沙天氣過程：在同一次天氣過程中，中國天氣預報區域内5個或5個以上國家基本（準）站在同一觀測時次出現了揚沙天氣；
3、沙塵暴天氣過程：在同一次天氣過程中，中國氣預報區域内3個或3個以上國家基本（準）站在同一觀測時次出現了沙塵暴天氣；
4、強沙塵暴天氣過程：在同一次天氣過程中，中國天氣預報區域内3個或3個以上國家基本（準）站在同一觀測時次出現了強沙塵暴天氣。
發生季節
沙塵暴天氣主要發生在冬末和春天，這是由于冬天的降雪已經融化，北方大草原被開墾，土地失去森林植被根系的保護，裸露的土壤異常幹燥松散，抗風蝕能力很弱，有大風刮過時，就會将大量土壤卷入空中，形成沙塵暴天氣。
發生地域
從全球範圍來看，沙塵暴天氣多發生在内陸沙漠地區，主要有非洲的撒哈拉沙漠，北美中西部和澳大利亞。
1933一1937年由于嚴重幹旱，在北美中西部就産生過著名的碗狀沙塵暴。
亞洲沙塵暴活動中心主要在約旦沙漠、巴格達與海灣北部沿岸之間的下美索不達米亞、阿巴斯附近的伊朗南部海濱，稗路支到阿富汗北部的平原地帶。前蘇聯的中亞地區哈薩克斯坦、烏茲别克斯坦及土庫曼斯坦都是沙塵暴頻繁（≥15/年）影響區，但其中心在裡海與鹹海之間沙質平原及阿姆河一帶。
中國西北地區由于獨特的地理環境，也是沙塵暴頻繁發生的地區，主要源地有古爾班通古特沙漠、塔克拉瑪幹沙漠、巴丹吉林沙漠、騰格裡沙漠、烏蘭布和沙漠和毛烏素沙漠等。
形成條件
沙塵暴的形成必須具備4個條件：
一是地面上的沙塵物質，它是形成沙塵暴的物質基礎；
二是較強的風，這是沙塵暴形成的動力基礎，也是沙塵暴能夠長距離輸送的動力保證；
三是不穩定的空氣狀态，這是重要的局地熱力條件，沙塵暴多發生于午後傍晚，說明了局地熱力條件的重要性；
四是幹旱的氣候環境，沙塵暴多發生于北方的春季，而且降雨後一段時間内不會發生沙塵暴是很好的證據。
影響因素
春季沙漠的邊緣地區，由于長期幹旱，而且地表少有植被覆蓋，當有大風來臨的時候地表的沙塵很容易被吹起且被輸移，但由于沙子粒徑較大，不易形成懸移（懸浮移動，是小顆粒物質保證長距離輸移的必要條件），因此不能長距離輸移，這也是距沙塵較遠的地區隻有降塵而少見揚沙的主要原因。如果風持續的時間很長，形成懸移的浮塵能夠被輸送到很遠的地方，所經過的地區就會出現沙塵暴；當風速減弱到一定程度後，浮塵就會降落，該地就會出現降塵天氣。如果此時降水，就會形成所謂的“泥雨”。
黃土高原、廣袤的沙漠、由人為因素的破壞正處于荒漠化過程中的土地，北方春季末耕種的土地及處于施工過程中的基礎設施（如高速公路等）為沙塵暴的發生提供了充分的物質源；而春季北方地區的幹旱，又使沙塵暴發生的可能性增強；沙塵暴的産生是多種複雜因素共同作用結果。人類活動對自然界的破壞導緻土地荒漠化的加劇，對沙塵暴發生産生了極其重要的作用，而近些年全球幹旱（其原因目前尚未知）等異常天氣現象也對沙塵暴的發生起了不可估量的作用。
形成過程
在極有利的大尺度環境、高空幹冷急流和強垂直風速、風向切變及熱力不穩定層結條件下，引起鋒區附近中小尺度系統生成、發展，加劇了鋒區前後的氣壓、溫度梯度，形成了鋒區前後的巨大壓溫梯度。在動量下傳和梯度偏差風的共同作用下，使近地層風速陡升，掀起地表沙塵，形成沙塵暴或強沙塵暴天氣。
引發氣象變化
在沙塵暴發生的同時，用氣象儀器能測到以下一些氣象要素發生的急劇變化：
1、氣壓先下降後上升
沙塵暴過境前，氣壓急劇下降，當沙塵暴刮過後幾個小時内又迅速上升，然後轉入平緩階段。
2、氣溫先上升後下降
沙塵暴一般發生在午後，它來臨前氣溫通常先上升，沙塵暴到達後氣溫又迅速下降，氣溫的變化正好與氣壓變化相反。
3、濕度下降
由于平流過來的冷空氣本來就較為幹燥，再加上冷空氣流向地面時的下沉絕熱增溫，使得相對空氣更為幹燥，所以沙塵暴過境時空氣濕度将急劇下降。
益處
沙塵暴的危害雖然甚多，但整個沙塵暴的過程卻也是自然生态系所不能或缺的部份，也是地球自然生态當中的一個必經的過程，其影響層級并非全為負面。例如澳洲的赤色沙暴中所夾帶來的大量鐵質已證明是南極海浮遊生物重要的營養來源，而浮遊植物又可消耗大量的二氧化碳，以減緩溫室效應的危害，所以，沙塵是非常重要的“制冷劑”；地球上最大的綠肺亞馬孫盆地的雨林也得益于沙塵暴，它的一個重要的養分來源也是空中的沙塵。
沙塵暴的成分是帶有負電荷的矽酸鹽，能中和酸雨中的氫離子，減輕酸雨危害。沙塵及土壤粒子的中和作用使中國北方降水的PH值增加0.18～2.15，韓國增加0.15～0.18，日本增加0.12～0.15。此外，它從沙漠地帶帶走的營養成分落到海洋，為魚類提供了充足的養料。
危害
沙塵暴，尤其是特強沙塵暴是一種危害極大的災害性天氣。當其形成之後，會以排山倒海之勢滾滾向前移動，攜帶沙礫的強勁氣流所經之處，通過沙埋、狂風襲擊、降溫霜凍和污染大氣等方式，使大片農田受到沙埋或被刮走活沃土，或者農作物受霜凍之害；緻使有的農作物絕收，有的大幅度減産；它能加劇土地沙漠化，對大氣環境造成嚴重污染，對生态環境造成巨大破壞，對交通和供電線路等基礎設施産生重要影響，給人民生命财産造成嚴重損失。另外降塵會對城市的大氣造成污染，直接影響人們的健康。
對人體的危害
塵暴對人體的危害與顆粒物粒徑和形态有關。在空氣中暴露時間越長的小顆粒物，越容易進入呼吸道深處，危害越大。從醫學上講，大顆粒物容易被鼻腔吸入支氣管和氣管，受到咽喉阻擋，沉積在上呼吸道。但它可通過纖毛運動，被推到咽部，随着人的咳嗽、打噴嚏排出體外，危害并不大。而小顆粒物中吸附着有害氣體、重金屬元素、有機污染物等有害物質。當顆粒物進入上呼吸道後，這些有害物質對上呼吸道産生刺激和腐蝕作用，使呼吸道的防禦系統遭到破壞。引起慢性支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫等疾病。
其次，沙塵暴能影響人體淋巴結、巨噬細胞的吞噬功能，導緻免疫功能下降，增加對細菌感染的敏感性。
另外，沙塵暴落在人外露的皮膚上，使皮膚腺和汗腺阻塞，可引起皮炎；落入眼中，會導緻結膜炎。
此外，紫外線有消菌殺菌作用，沙塵暴能影響到紫外線的輻射強度，使緻病菌随空氣進行傳播。經常發生沙塵暴的地區，會導緻兒童佝偻病的發病率上升。
中國沙塵暴
從1999年到2002年春季，中國境内共發生53次（1999年9次，2000年14次，2001年18次，2002年12次）沙塵天氣，其中有33次起源于蒙古國中南部戈壁地區。
具有出現時段集中、發生強度大、影響範圍廣等3個特點。
影響中國的沙塵天氣源地，可分為境外和境内兩種。分析表明三分之二的沙塵天氣起源于蒙古國南部地區，在途經中國北方時得到沙塵物質的補充而加強；境内沙源僅為三分之一左右。發生在中亞（哈薩克斯坦）的沙塵天氣，不可能影響中國西北地區東部乃至華北地區。新疆南部的塔克拉瑪幹沙漠是中國境内的沙塵天氣高發區，但一般不會影響到西北地區東部和華北地區。
路徑
中國的沙塵天氣路徑可分為西北路徑、偏西路徑和偏北路徑：
西北1路路徑，沙塵天氣一般起源于蒙古高原中西部或内蒙古西部的阿拉善高原，主要影響中國西北、華北；
西北2路路徑，沙塵天氣起源于蒙古國南部或内蒙古中西部，主要影響西北地區東部、華北北部、東北大部；
偏西路徑，沙塵天氣起源于蒙古國西南部或南部的戈壁地區、内蒙古西部的沙漠地區，主要影響中國西北、華北；
偏北路徑，沙塵天氣一般起源于蒙古國烏蘭巴托以南的廣大地區，主要影響中國西北地區東部、華北大部和東北南部。
中國預警标準
1、決策服務
預計未來24小時内将有沙塵天氣過程發生時，在内部公報、專報及決策服務材料中發布沙塵天氣預報。
2、公衆預報
國家級标準：
預計未來24小時内将有沙塵天氣過程發生，且影響範圍較大或影響到京津地區時，向社會公衆發布沙塵暴警報。
預計未來24小時内将有沙塵暴或強沙塵暴天氣過程發生，并将造成嚴重影響時，向社會公衆發布沙塵暴警報。
省級标準：
由各省（區、市）氣象局參照國家級标準确定。
說明：
①省級沙塵天氣預報警報發布标準報中國氣象局備案。
②沙塵天氣預報、警報應包括發生沙塵天氣的區域、時段、強度、可能造成的影響及對策。
③中央氣象台向公衆發布沙塵天氣預報警報前應及時通過有效方式向有關省氣象台通報，省級氣象台向公衆發布沙塵天氣預報警報前應及時通過有效方式向中央氣象台及有關氣象台站通報。
中國災害事件
經統計，20世紀60年代特大沙塵暴在中國發生過8次，70年代發生過13次，80年代發生過14次，而90年代至今已發生過20多次，并且波及的範圍愈來愈廣，造成的損失愈來愈重。
1993年：4月至5月上旬，北方多次出現大風天氣。4月19日至5月8日，甘肅、甯夏、内蒙古相繼遭大風和沙塵暴襲擊。其中5月5日至6日，一場特大沙塵暴襲擊了新疆東部、甘肅河西、甯夏大部、内蒙古西部地區，造成嚴重損失。
1994年：4月6日開始，從蒙古國和中國内蒙古西部刮起大風，北部沙漠戈壁的沙塵随風而起，飄浮到河西走廊上空，漫天黃土持續數日。
1995年：11月7日，山東40多個縣（市）遭受暴風襲擊，35人死亡，121人失蹤，320人受傷，直接經濟損失10億多元。
1996年：5月29日至30日，自1965年以來最嚴重的強沙塵暴襲掠河西走廊西部，黑風驟起，天地閉合，沙塵彌漫，樹木轟然倒下，人們呼吸困難，遭受破壞最嚴重的酒泉地區直接經濟損失達兩億多元。
1998年：4月5日，内蒙古的中西部、甯夏的西南部、甘肅的河西走廊一帶遭受了強沙塵暴的襲擊，影響範圍很廣，波及北京、濟南、南京、杭州等地。4月19日，新疆北部和東部吐鄯托盆地遭瞬間風力達12級的大風襲擊，部分地區同時伴有沙塵。這次特大風災造成大量财産損失，有6人死亡、44人失蹤、256人受傷。5月19日淩晨，新疆北部地區突遭狂風襲擊，阿拉山口、塔城等風口地區風力達9至10級，瞬間風速達每秒32米，其他地區風力普遍達到6至7級。狂風刮倒大樹，部分地段電力線路被刮斷。
1999年：4月3日至4日，呼和浩特地區接連兩天發生持續大風及沙塵暴天氣。這次沙塵暴的範圍從内蒙古自治區的西部地區一直到東部的通遼市南部，瞬時風速為每秒16米。伊克昭盟達拉特旗風力最高達到10級。
2000年：3月22日至23日，内蒙古自治區出現大面積沙塵暴天氣，部分沙塵被大風攜至北京上空，加重了揚沙的程度。3月27日，沙塵暴又一次襲擊北京城，局部地區瞬時風力達到8至9級。正在安翔裡小區一座兩層樓樓頂施工的7名工人被大風刮下，兩人當場死亡。一些廣告牌被大風刮倒，砸傷行人，砸壞車輛。
2002年：3月18日到21日，20世紀90年代以來範圍最大、強度最強、影響最嚴重、持續時間最長的沙塵天氣過程襲擊了中國北方140多萬平方公裡的大地，影響人口達1.3億。
2010年：3月中旬，一場沙塵暴波及北京、新疆、甯夏、内蒙古、甘肅、青海、湖北等16個省（市、區）。内蒙古呼和浩特、吉蘭太等地出現了強沙塵暴，此次沙塵天氣是2003年以來影響範圍最廣的一次。4月24日至25日，新疆南部和東部、青海北部和西部、甘肅、内蒙古西部和甯夏等地出現6～7級大風，部分地區出現了沙塵暴，其中甘肅的部分地區出現了強沙塵暴或特強沙塵暴。吐魯番地區災害嚴重，因黑風導緻火災和建築物坍塌造成3人死亡，1人失蹤。
