作為災害天氣現象，沙塵暴天氣造成每年全球約20億噸沙塵排放到大氣中。全球暖化對沙塵暴有何影響？未來沙塵暴又有何種變化趨勢？近期，國家氣候中心研究員趙宗慈等發表了題為《全球暖化與沙塵暴》的研究綜述，介紹了觀測到的沙塵暴變化特徵及未來在全球暖化的背景下沙塵暴變化的預估與展望。
何為沙塵暴？沙塵暴是指強風從地面捲起大量沙塵，造成水平能見度小於1千公尺的現象。其產生的原因主要有自然與人為兩大因素。自然因素包括強風或強風的天氣情勢，沙、塵源分佈，空氣溫度、濕度等。人為因素如人為過度放牧、濫伐森林破壞植被、開採工礦業等，破壞地面結構，形成大面積沙漠化土地，加速沙塵暴的形成與發展。
2022年3月歐洲遭遇遇沙塵暴，西班牙天空變成橘紅色。圖：《太陽報》
沙塵暴往往多於沙漠及鄰近的乾旱、半乾旱地區。目前，全球陸地有四分之一的面積遭受沙漠化的危害。其中，北美（沙漠化主要地區為美國西部和墨西哥北部）、中非（沙漠化主要地區為撒哈拉和薩赫勒地區至阿拉伯沙漠和敘利亞沙漠）、中亞和蒙古與中國西北部以及澳洲（沙漠化主要地區為澳洲中部和西部），是世界上四大沙塵暴多發區（下文對沙塵暴多發區簡稱「北美」「中非」「中亞」和「澳洲」）。
FY-3D氣象衛星北非及西歐沙塵監測真彩圖圖：國家衛星氣像中心
研究指出，全球暖化對沙塵暴的影響是複雜的。一方面，近30年來由於全球變暖，中緯度氣旋活動有向極地方向移動的趨勢，因此，中緯度的風速特別是大風強度有減弱的趨勢，並且大風日數減少，致使沙塵暴有減少的趨勢。另一方面，全球暖化背景下，乾旱和半乾旱地區暖化明顯，蒸發加劇，地面乾燥，沙塵容易被強風捲起，造成沙塵暴加劇。
2022年3月16日，英國倫敦被沙塵籠罩。圖：新華社
沙塵暴變化特徵同樣隨不同地區而改變。例如，近20年，中國沙塵暴次數有明顯減少趨勢，與中國北方大風日數減少、強度減弱及土壤濕度增加等密切相關。而近10年，根據蒙古國氣象站記錄的數據顯示，蒙古國內戈壁地帶一年中發生的沙塵暴次數比20世紀60年代增加4倍。究其原因，除氣候變遷造成的影響外，人類不合理的經濟活動如過度放牧與採礦也加劇了其土地沙漠化。
在全球暖化的背景下，未來沙塵暴又將如何改變？綜述提到，可利用地球系統模式CMIP5和CMIP6，考慮人類排放情境如典型濃度路徑RCPs及共享社會經濟路徑SSPs，從預估未來與沙塵暴有關的氣像要素如溫度、風速、降水、土壤濕度等，間接得到未來沙塵暴的可能變化。
研究結論顯示，無論是近期或長期，沙塵暴多發區溫度明顯變暖，大部分地區暖化程度高於全球平均值，多數地區降水增加，風速有減少的趨勢，北美和澳洲土壤可能變乾，其他地區可能變得更濕。隨著全球增暖水準的增加，這些氣像要素的變化更為明顯。
當全球溫升水準為2℃（相對於1960年至2014年，約相當於2050年）時，北美、中非和中亞將變得更熱、稍濕、強降水增加（高信度或中信度），澳洲則會變得更熱（高信度）、稍幹（中信度）；多數地區風速可能會減少（中高信度），澳洲和北美沙塵暴將可能增加（中信度）。
由此可見，全球暖化背景下，受多種因素影響的沙塵暴未來變化是複雜的。一種可能情況是，全球暖化，沙塵暴多發區變暖更明顯，蒸發加劇，如果降水減少，濕度減小，土壤變乾，沙塵暴發生更頻繁。另一種可能情況是，全球暖化，溫帶氣旋活動有北移的趨勢，沙塵暴多發區大風強度減小和日數減少，則沙塵暴次數可能減少且強度可能減弱。因此，相關機構與學者也需關注不同沙塵暴地區各種氣像要素未來的變化特點，並不斷提高對沙塵暴及相關因素如溫度、降水、風速、土壤濕度等觀測與預估能力。
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