卡洛斯·佩雷斯·加西亚·潘多和萨拉·巴萨特，《对话》 2021年2月18日，影响加那利群岛并向欧洲大陆移动的沙尘暴，沙尘卷流从加那利群岛延伸至伊比利亚半岛
黑色标记是没有卫星信息的区域
美国宇航局世界观 上个月，欧洲部分地区遭受了强烈的沙尘暴袭击
首先，起源于阿尔及利亚东北部的一股巨大的尘流导致欧洲大部分地区天空微红
随后，灰尘沉积将冰雪覆盖的比利牛斯山脉和阿尔卑斯山染成棕色
二月底，撒哈拉沙漠爆发的沙尘严重影响了加那利群岛，随后向欧洲大陆移动，最远到达了斯堪的纳维亚半岛
虽然如此强烈和持续的尘埃活动是不寻常的，但欧洲每年都经历几次大规模的尘埃爆发并不罕见
为什么灰尘是个问题？ 沙漠灰尘是由干旱和半干旱表面的风蚀产生的
它影响天气、气候和大气化学，向陆地和海洋生态系统输送铁和磷，并提高光合作用和生物生产力
虽然有一些积极的影响，但总的来说，沙尘暴有严重的负面影响，特别是在北非、中东、中亚和东亚主要来源的顺风国家
在这些地区，今年2月欧洲达到的异常高的灰尘水平是很常见的
沙尘暴增加眼睛感染以及呼吸和心血管疾病发病率和死亡率，并与非洲萨赫勒地区脑膜炎发病率相关
严重的疫情会扰乱交通，由于能见度低而迫使道路和机场关闭，并会损害农田和牲畜
灰尘通过减少表面太阳辐射和聚集在太阳能电池板表面来影响太阳能生产
沉积在雪上的灰尘大大降低了它的反射率，增加了对太阳辐射的吸收，导致积雪更快融化
巴塞罗那超级计算中心开发的“君主”模式对2月18日大气中尘埃含量的预测
与观测结果的比较表明，模型很好地预测了尘流到达欧洲的时间和地理范围
信用:
抄送人 缓解来源还是缓解影响？ 在风蚀因干扰土壤的人类活动而加剧的地区，包括种植、放牧、娱乐和郊区化以及用于灌溉的引水，源头缓解是可能的
一个典型的例子是20世纪30年代发生在美国高平原的“沙尘暴”，在那里，不良的土地管理措施和持续的干旱导致了前所未有的强烈风蚀和沙尘暴
当灰尘来源是自然来源时(例如
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沙漠地区)，当风沙挑战人类活动时，可以通过稳定地表和部署围栏来减少污染源
然而，在大规模上既不可行也不可取
从全球来看，减少排放源的潜力相当有限，这使得减少影响变得更加重要
减轻沙尘暴的负面影响，而不是其来源，需要监测、建模、预测和预警系统
战术缓解应用程序侧重于短期内可以采取的行动，无论何时预报预测某个地点和时间会有沙尘暴
例如，灰尘预报可以帮助医院预测与呼吸相关的急诊室就诊高峰，优化种植和收获作物的时间，为牲畜提供庇护，管理太阳能发电时间表和太阳能电池板的清洁，并最大限度地减少机场低能见度程序实施的时间
战略缓解应用是那些与长期规划和投资相关的应用，例如决定在哪里建立太阳能发电厂
另一个应用是协助沙尘暴后的评估，因为政府和国际机构需要知道空气质量下降、流行病爆发或作物损害的确切原因
最后，科学界，如公共卫生界，需要空间和时间分辨的灰尘数据来评估灰尘颗粒对一系列疾病的影响
建模和预测能力 为减轻影响，世界气象组织的北非、中东和欧洲沙尘暴预警咨询和评估系统区域中心正在大力开发可靠的全球和区域沙尘暴模型和预测
美国国家气象局的一名官员解释了雷达跟踪和预报沙尘暴的用途
灰尘模型使用数学和数字技术来模拟大气灰尘循环，包括灰尘是如何排放、运输和沉积的，以及它如何与太阳辐射和云相互作用
为了计算粉尘排放量，我们使用输入参数——地表、土壤和气象特征
然而，排放方案的成功受到参数不确定性的限制，包括与空间和时间异质性有关的参数不确定性
事实上，由于风和灰尘移动之间的非线性关系，模型中表面风速的小误差会导致预测灰尘排放的大误差
控制尘粒沉积的过程，特别是那些粗糙的，也受到很大的不确定性的影响
总的来说，当沙尘爆发是由天气尺度系统引起时，沙尘模型表现出相对较好的行为——也就是说，具有大约1000公里或更长的特征
一个很好的例子是从时间和地理范围上对欧洲二月事件的成功预测
未来的挑战 相比之下，对haboobs的描述——由干旱和半干旱地区经常发生的强下沉气流产生的巨大风沙墙——需要明确解决对流问题，这是一个巨大的挑战
使用实际卫星气溶胶数据的尘埃预测比仅依靠建模来定义初始条件的预测表现更好
全球观测系统和同化技术的进一步改进显示了更令人兴奋的前景
除了模型和预测的改进，有效减轻沙尘暴的负面影响还需要做更多的工作
定量沙尘信息和预报在实践和政策中的整合有限，这往往是由于对风暴对某些部门的确切影响缺乏了解
其他因素包括需要针对特定应用定制的产品；缺乏使用信息的意识、理解、能力或结构；以及将不确定信息或预测纳入管理实践的总体挑战
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