导读：
2025年4月10-14日，华北经历了1940年以来最强大风；戈壁沙尘跨越3000公里，导致海南遭遇了破纪录沙尘事件；
此次超级风沙事件的物理成因包括：① 前期持续数月的沙源地气候异常，② 超前半月的数万米高空平流层入侵，③ 超前0~3天的低层动力条件;
加速变暖背景下，极端天气气候推动了跨越数千公里的生态-环境联系，凸显了开展气候-生态-环境交叉研究和国际合作的紧迫性。
“风和沙，缠缠绵绵，到天涯”，原是描写爱情的文学词句，却也可以恰当的形容2025年4月席卷全国的极端风沙复合事件。4月10–14日的超强大风将沙源地蒙古国的沙砾卷到空中，远距离传输到了天涯海角（海南）。南京信息工程大学大气科学学院的王会军院士（通讯作者）和尹志聪教授（第一作者）等合作在Science Bulletin 发表论文“Why record-breaking gale and nationwide dust in China in April 2025”，揭示了此次超级风沙事件的成因及其背后隐含的气候-生态-环境挑战。
此次破纪录的大风和超远传输的沙尘席卷全国（图1a）。强风影响了我国超过350万平方公里的区域。华北地区的风速达到了自1940年以来4月份的最高值，并且大风持续了超过72小时（图1b）。破纪录的大风携带了来自生态脆弱蒙古地区的大量沙尘，一路向南侵袭了超过430万平方公里面积。虽然我国北方并未出现破纪录的沙尘，但是大风裹挟沙尘跨越了30多个纬度，导致海南岛首次出现了持续超过36小时的沙尘天气，最高PM₁₀浓度超过400 µg m⁻³。
为何会产生如何极端的大风？源自数万米高空的平流层入侵以及对流层动量下传和气压梯度所形成的高低空联动，是直接原因。早在3月底，亚洲中纬度上空的平流层大气就呈现出显著的位势高度正异常，并且逐步下传，导致蒙古西部形成深厚的反气旋异常（图1c）。此次平流层入侵达到了1940年以来最强。同时，来自高纬度的高位涡平流层气团也在极端大风发生前入侵我国北方地区，从而在华北上空形成了显著的气旋异常。反气旋和气旋异常之间的强烈气压梯度以及西风动量的下传大大增强了地表风速。
为何沙尘强度在南方破纪录，而在北方没有破纪录？沙源地主要位于蒙古国中南部，该地区长期遭受严重的生态破坏和极端气候扰动。地表强风加剧起沙过程，并迅速上升至约4 km高度。在破纪录的大风推动下，仅48小时内沙尘迅速向南跨越超30个纬度，导致我国南方地区PM₁₀浓度急剧上升，打破历史记录。而在此前，我国南方极少遭受沙尘影响。北方地区的沙尘水平却远低于以往，主要因为2024/25年沙源地前冬偏暖而后冬偏冷的温度异常以及有效降水和植被恢复，在一定程度削弱了沙源条件（图1d）。此外，起沙位置偏东和沙尘范围广泛是北方PM₁₀浓度并未达到历史前列的次要原因。
本研究（1）阐明了极端大风-沙尘事件的关键前兆信号及物理机制，为全球大风-沙尘复合极端事件的次季节-季节预测提供参考；（2）理清了加速变暖背景下极端天气气候推动气候-生态-环境复合灾害链的关键途径；（3）强调了海南承受了3000公里之外生态破坏的灾难后果的不公平性，而海南当地居民与基础设施并不具备应对高强度沙尘事件的能力。因此，通过国际合作加强蒙古国周边生态保护具有重要意义，不仅有助于降低沙源暴露风险，还能增强陆地碳汇、减缓极端天气气候事件的影响。
图 1. 2025年4月10–14日破纪录大风与全国性沙尘事件的物理机制及其时间链。(a) 2025年4月10–14日最大10 m阵风分布（阴影）以及观测的最大PM₁₀浓度（散点）。平流层入侵诱发了地面冷高压和蒙古气旋，进而形成影响至海南岛的沙尘传输路径。(b) 1979–2025年的4月5日至20日期间华北地区10 m阵风的最大值变化。灰线为该时段的气候平均值，紫色星号为2025年的破纪录值。(c) 左图：2025年春季亚洲中纬度地区逐日位势高度距平的垂直剖面；右图：2025年4月12日华北地区西风动量的垂直输送及风场的垂直剖面。(d) 左图：2024/25年冬季沙源地的逐日降水（柱状）及31天滑动平均的土壤温度距平（阴影）；右图：2025年2–3月与2021年同期相比的归一化植被指数的差值。
论文信息：
Yin, Z. C., Huo, Q. Y., Hu, D. Z., Huang, Y. Y., Wang, H. J., 2025. Why record-breaking gale and nationwide dust in China in April 2025, Science Bulletin, https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.11.054
相关论文：
Yin, Z. C., Wan, Y., Zhang, Y. J., Wang, H. J., 2022. Why super sandstorm 2021 in North China? National Science Review, 9(3): nwab165.
Huo, Q. Y., Yin, Z. C., Ma, X. Q., Wang, H. J., 2025. Distinctive dust weather intensities in North China resulted from two types of atmospheric circulation anomalies, Atmospheric Chemistry Physics, 25(3): 1711-1724.
Yin, Z. C., Zhou, B. T., Duan, M. K., Chen, H. S., Wang, H. J., 2023. Climate extremes become increasingly fierce in China, The Innovation, 4(2): 100406.