從全球範圍來看，沙塵暴天氣多發生在內陸沙漠地區，主要是非洲的撒哈拉沙漠，北美中西部和澳大利亞也是沙塵暴天氣的來源之壹。1933-1937由於嚴重幹旱，北美中西部發生了著名的碗狀沙塵暴。亞洲沙塵暴活動中心主要位於約旦沙漠、巴格達和海灣北部海岸之間的下美索不達米亞、阿巴斯附近的伊朗南部海岸和阿富汗北部平原。前蘇聯中亞的哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、土庫曼斯坦都是沙塵暴頻發(≥15/年)的影響區，但其中心都在裏海和鹹海與阿姆河之間的沙質平原上。由於其獨特的地理環境，中國西北地區也是沙塵暴頻繁發生的地區。主要源區有古爾班通古特沙漠、塔克拉瑪幹沙漠、巴丹吉林沙漠、騰格裏沙漠、烏蘭布和沙漠、毛烏素沙漠。從1999年到2002年春季，中國發生了53次沙塵暴(1999年9次，2000年14次，2006年18次，2002年12次)。這是中國氣象局副局長李皇7月2日向媒體發布的研究成果。他說，2002年春天，中國北方發生了12次沙塵暴。具有發生期集中、發生強度強、影響範圍廣三大特點。影響我國的沙塵天氣來源可分為境外和境內兩種。分析表明，三分之二的沙塵天氣起源於蒙古南部，在經過我國北部時又有沙塵物質補充。中國的沙源只有三分之壹左右。中亞(哈薩克斯坦)的沙塵天氣不太可能影響西北地區東部甚至華北地區。新疆南部的塔克拉瑪幹沙漠是我國沙塵天氣的高發區，但壹般不會影響到西北地區東部和華北地區。我國沙塵天氣的路徑可分為西北路徑、西路徑和北路徑:西北路徑1。沙塵天氣壹般發源於蒙古中西部高原或內蒙古西部阿拉善高原，主要影響西北、華北地區。西北路線2、沙塵天氣起源於蒙古南部或內蒙古中西部，主要影響西北地區東部、華北北部和東北地區大部；向西，沙塵天氣起源於蒙古西南部或南部的戈壁地區和內蒙古西部的沙漠地區，主要影響西北和華北地區。在偏北路線中，沙塵天氣壹般發源於蒙古烏蘭巴托以南的廣大地區，主要影響西北地區東部、華北大部和東南部。世界上有四個沙塵暴多發區，分別是北美、澳大利亞、中亞和中東。北美的沙漠主要分布在美國西部和墨西哥北部。在與沙漠接壤的沙漠幹旱區，沙塵暴時有發生，甚至在大平原爆發了著名的黑色風暴。北美沙塵暴的主要原因是土地利用不當和持續幹旱。20世紀30年代，美國西部大平原發生了壹場非常嚴重的沙塵暴，被稱為黑色風暴。在5月1934美國黑風暴最嚴重的沙塵暴中，大平原損失了3億噸肥沃的土壤。災難發生後，數百萬公頃的農田被遺棄，數十萬人流離失所，許多城鎮成為荒蕪和空城。許多人被迫搬到加州，引發了美國歷史上最大的移民潮。澳大利亞是壹個幹旱國家，75%的國土面積屬於幹旱和半幹旱地區。沙塵暴在澳大利亞中部和西部沿海地區最為頻繁，平均每年發生五次。由於很多地方氣候幹燥，農耕放牧，土壤表面缺乏植被覆蓋，導致土地逐漸沙化。壹旦刮風，沙塵暴就會發生。中亞的沙漠面積也在擴大。中亞五國是荒漠化嚴重的地區，總面積近400萬平方公裏。由於人口的急劇增加，過度灌溉用水、亂砍濫伐、過度放牧、草地退化和荒漠化十分嚴重。中亞鹽漬土面積非常廣闊，達到654.38+0.5萬平方公裏，造成沙塵暴和鹽塵暴混合發生。中東的沙塵暴主要在非洲撒哈拉沙漠的南緣。20世紀70年代初至80年代中期，由於連年幹旱和過度放牧開墾，草原退化，田地荒蕪，沙化土地蔓延，沙塵暴加劇，人民生活環境急劇惡化。頻繁的沙塵暴也影響到了其他地區，其中壹些被越過大西洋帶到了南美洲的亞馬遜地區，而另壹些則被吹到了歐洲。
沙塵暴天氣的成因
有利於大風或強風的天氣形勢，有利的沙塵源分布和有利的空氣不穩定條件，是沙塵暴或戈壁沙漠上的沙塵暴，並伴有強沙塵暴。
成功的主要原因。大風是沙塵暴的驅動力，沙塵源是沙塵暴的物質基礎。不穩定的熱力條件有利於風力的增加和強對流的發展，從而攜帶更多的灰塵，使其纏繞得更高。此外，前期幹旱少雨、天氣變暖、氣溫升高是沙塵暴形成的特殊天氣氣候背景；地面冷鋒前對流單體發展成雲或颮線，是有利於沙塵暴發展和加強的中小系統。有利於風速增大的地形條件，即窄管效應，是沙塵暴形成的有利條件之壹。土壤和黃沙的主要成分是矽酸鹽。雨水少，氣溫變暖時，矽酸鹽表面的矽酸失去水分，H2SiO4 = SiO3-2+H2O(氣體)↑。這樣，矽酸鹽土壤膠束和沙粒的表面就會帶負電，相互排斥，變成氣溶膠，無法聚集在壹起，從而形成揚沙，也就是沙塵暴。沙塵暴本質上是帶負電荷的矽酸鹽氣溶膠。
沙塵暴形成的物理機制
在有利的大尺度環境、高空幹冷急流、強垂直風速、風向切變和熱不穩定層結條件下，鋒區附近中小尺度系統的生成和發展加劇了鋒區前後的壓力和溫度梯度，形成了鋒區前後巨大的壓力和溫度梯度。在動量下傳和梯度偏離風的共同作用下，近地層風速急劇上升，造成地表揚塵，形成沙塵暴或強沙塵暴天氣。
沙塵暴的主要破壞模式
⑴強風:伴有沙塵的強風破壞建築物和公共設施，造成人畜傷亡。⑵沙埋:農田、渠道、村舍、鐵路、草地等被大量流沙以流沙的形式掩埋，尤其對交通運輸構成嚴重威脅。⑶土壤風蝕:每次沙塵暴的塵源和影響區域都會受到不同程度的風蝕危害，風蝕深度可達1 ~ 10 cm。據估計，我國每年因沙塵暴造成的土壤細粒物質損失高達106 ~ 107噸，其中大部分在10微米以下，嚴重損害了源區農田和草地的土地生產力。⑷空氣汙染:在沙塵暴的源區和影響區，大氣中的可吸入顆粒物(TSP)增加沙塵暴。
空氣汙染加劇。以1993年“5.5”特大沙塵暴為例，甘肅金昌室外空氣TSP濃度達到1016 mg/m3，室內空氣TSP濃度為80 mg/m3，超標40倍。2000年3月至4月，北京受沙塵暴影響，空氣汙染指數達到4級以上的天數為10天，也影響了中國東部的多個城市。3月24日至30日，南京、杭州等18城市日汙染指數超過四級。
黑風的危害
黑風的危害主要有兩個，壹個是風，壹個是沙。大風的危害有兩個:壹是風害，二是刮地。先說風災。強風摧毀建築物，吹倒或拔起樹桿，撕毀農民的塑料大棚和農田塑料薄膜，等等。此外，西北地區的四五月份是瓜果、蔬菜、甜菜、棉花等經濟作物出苗、長出子葉或真葉、果樹開花的時候，此時最不抗風沙。輕的葉子布滿灰塵，削弱光合作用，影響呼吸，降低作物產量；最糟糕的情況是幼苗會死掉，更別說成熟的結果了。如1993年5月5日的黑風造成我國西北地區8.5萬株果樹雌蕊被打掉，109400株防護林和用材林被折斷或連根拔起。此外，強風吹倒了電線桿，造成停水停電，影響工農業生產。1993年5月5日黑風造成停電停水，僅金昌金川公司就造成經濟損失8300萬元。當強風作用於幹旱地區疏松的土壤時，會刮去壹層表土，這就是所謂的風蝕。如1993年5月5日，黑風平均風蝕深度10厘米(最多50厘米)，即平均每畝有60至70立方米肥沃的表土被風吹走。事實上，強風不僅吹走了土壤中的細粘土和有機質，還使土壤中的沙子堆積起來，大大降低了土壤的肥力。另外，帶沙的強風還會磨掉壹層建築物和莊稼，這叫磨蝕，也是壹種災害。沙的危害主要是沙埋。如前所述，在狹窄的管道、迎風和隆起的地形，由於風速較高，風沙危害主要是風蝕，而在背風窪地等風速較低的地形，風沙危害主要是沙埋。比如1993年5月5日黑風中發生沙埋的地方，沙埋平均厚度20厘米，最厚處達到1.2米，更重要的是人命損失。比如1993年5月5日黑風中85人死亡，264人受傷，31人失蹤。此外，大牲畜死亡損失1.2萬頭，農作物受災560萬畝，幹旱地區被沙土掩埋的生命線運河總長2000多公裏，蘭新鐵路停運31小時。總經濟損失超過5.4億元。沙塵暴是風和沙相互作用的壹種災害性天氣現象。它的形成與全球溫室效應、厄爾尼諾現象、森林衰退、植被破壞、物種滅絕、氣候異常等因素密切相關。其中，過度開采自然資源、過度砍伐森林和人口膨脹導致的過度開荒是沙塵暴頻發的主要原因。
沙塵暴源於土壤風蝕。
據新華社電蘭州電力有限公司在中國科學院寒區旱區環境與工程研究所專家的努力下，壹項專門為探索沙塵物質啟動和傳輸機制而設置的沙塵暴風洞模擬實驗近日成功完成。專家通過實驗發現，土壤風蝕是沙塵暴發生發展的首要環節。風是土壤最直接的驅動力，其中氣流的性質、風速的大小以及土壤風蝕過程中風作用的相關條件是最重要的因素。此外，土壤含水量也是影響土壤風蝕的重要原因之壹。本試驗也證明了植物措施是防治沙塵暴的有效方法之壹。專家認為，植物通常以三種形式影響風蝕:在地面上分散壹定的風動量，減少氣流與灰塵之間的傳輸；停止土壤、灰塵等的運動。此外，通過實驗，研究人員得出結論:沙塵暴的發生不僅是特定自然環境條件的產物，還與人類活動有著對應關系。人為的過度放牧、亂砍濫伐、工礦交通建設，特別是人為的過度開墾，破壞了地面植被，擾亂了地面結構，形成了大面積的沙化土地，直接加速了沙塵暴的形成和發展。
沙塵暴的罪魁禍首
沙塵暴的罪魁禍首:大氣環流北京春季沙塵暴的短暫景象，不過是中國北方綿延約30萬平方公裏的黃土高原兩三百萬年來每年都會經歷的壹次天氣過程。不同的是後者的風力更強，風力持續時間更長(可以持續好幾天)。沙塵暴的源頭不是50米外的十字路口，而是數百公裏外的沙漠和戈壁。這就像上帝在玩壹個不可思議的遊戲:他抓起中國西北和中亞的沙漠和戈壁表面的塵土，向東南方向扔去，留下壹個塵土落下的高地。這個遊戲大約開始於240萬年前，上帝還在享受(2002年，《自然》發表了中國學者的最新研究成果，將其開始時間推至2200萬年前)。其實風是上帝扔沙子的手。印度板塊向北移動，與歐亞板塊碰撞後，印度大陸地殼插入亞洲大陸地殼之下，撐起後者。於是，喜馬拉雅山脈的淺海消失了，喜馬拉雅山脈開始形成並逐漸擡升，青藏高原也被印度板塊的擠壓擡升。在這個過程持續了6000多萬年之後，到了大約240萬年前，青藏高原的高度已經超過了2000米。地表形態的巨大變化直接改變了大氣環流的格局。在此之前，太平洋在中國大陸的東部，北部的西伯利亞和南部的喜馬拉雅分別被淺海占據，西部的地中海也在當時延伸到了中亞很遠的地方，所以大部分平坦的中國大陸可以從海洋中獲得充足的濕潤空氣，氣候溫暖濕潤。我國西北和中亞內陸多為亞熱帶地區，沒有大面積的沙漠和戈壁。沙塵暴然而，東西向的喜馬拉雅山脈阻擋了印度洋的暖濕氣團向北移動。隨著時間的推移，中國的西北地區越來越幹旱，逐漸形成了大面積的沙漠和戈壁。這是黃土高原上堆積的灰塵的發源地。巨大的青藏高原正好矗立在北半球的西風帶，240萬年來高度壹直在增加。青藏高原的寬度約占西風帶的三分之壹，將西風帶的表層分為南北兩支。南支沿喜馬拉雅山南側向東流，北支從青藏高原東北邊緣向東流。這種高空氣流常年存在於海拔3500-7000米，成為攜帶沙塵的主要動力。同時，由於青藏高原的隆升，東亞季風也得到了加強。從西北向東南吹的冬季風，加上西風急流，在中國北方形成了黃土高原。在中國西北和中亞內陸的沙漠和戈壁，由於溫度的劇烈變化，這裏的巖石比其他地方更快地解體成為碎片。地質學家根據其直徑將其分為礫石(大於2毫米)、砂(2-0.05毫米)、粉砂(0.05-0.005毫米)、粘土(小於0.005毫米)。粘土和泥沙顆粒可被帶到3500米以上的高空，進入西風帶，被西風急流輸送到東南方向，逐漸下落，直至黃河中下遊。兩三百萬年來，亞洲這部分地區從西北向東南運沙的過程從未停止過。大量落沙的區域正是黃土高原所在的地方，甚至華北的很多山比如五臺山、太行山的山頂都有黃土堆積。當然，包括黃河在內的中國北方幾條大河和無數山谷的沖刷作用，與黃土的堆積正好相反。否則黃土高原不會這樣，厚度不會超過409.93米。太行山以東的華北平原也是沙的沈降區，但它是沈降區，同時又發育了許多河流，所以落下的沙要麽被河流沖走，要麽被河流帶來的泥沙掩埋。中國古籍中關於“雨土”、“雨黃土”、“雨黃沙”、“雨霾”的記載有數百種。“雨土”最早的記載可以追溯到公元前1150年:天空黃而多霧，沙子像雨壹樣從天而降。這裏記錄的其實是沙塵暴。多雨土壤的位置主要在黃土高原及其附近。古人把這種事情視為壹種奇特的災變現象，認為這是“天人合壹”的征兆。晉代張華編的《博物誌》中記載:“夏傑之時，深谷長夜宮，男女雜處，十日不出門聽政。那是壹個刮風的日子，壹夜之間填滿了這個空谷。”在1966-1999期間，中國有60次持續兩天以上的沙塵暴。中科院劉東生院士認為，黃土高原應該算是沙塵暴的實驗室，這裏積累了幾百萬年來沙塵暴的記錄。來自西北沙漠和戈壁的沙塵暴漫天撒落，每年都會在黃土高原留下薄薄的壹層黃土。