沙塵暴竟是全球降水隱秘推手

近日，蘭州大學大氣科學學院劉玉芝教授課題組最新研究成果，首次從全球尺度系統揭示沙塵暴對降水的增強機制，改變沙塵僅為災害的傳統認知，為解析全球水循環與極端天氣成因打開全新視角。相關論文發表于《科學進展》。

全球觀測+精準模擬，科學揭示沙塵“造雨”密碼

此次研究立足全球尺度，整合全球沙塵天氣站點觀測、衛星遙感與全球降水格點數據，選取塔克拉瑪干沙漠（沙塵源區）與中國華北（沙塵輸送區）開展典型個例深度剖析，覆蓋起沙、輸送、影響全鏈條，確保結論兼具全球代表性與區域針對性。

團隊采用觀測實證與數值模擬雙向印證的研究方法，融合多源觀測數據，運用高精度集合擾動數值模擬，配合點對點顯著性檢驗、場顯著性檢驗、自舉法去除數據自相關等嚴格統計方法，排除隨機干擾，以嚴謹方法筑牢結論可靠性，完整還原沙塵影響降水的物理過程。

劉玉芝介紹，研究三大核心亮點清晰揭示沙塵的“雙面角色”：近40年沙塵呈現約10年周期性振蕩，沙塵暴發生后7日內累積降水量顯著高于無沙塵時段；沙塵粒子是天然高效冰核，通過冰晶效應促進云中冰晶形成，大幅提升降水效率；在人為氣溶膠濃度升高的背景下，沙塵可優化降水結構，抑制弱降水、增加強降水頻次，成為調控全球降水格局的關鍵因子。

破解極端天氣成因，為水資源管理提供科學支撐

全球變暖背景下，暴雨、干旱等極端天氣頻發，傳統歸因思路存在局限。該研究為解析全球極端天氣頻發提供全新思路：將沙塵—冰核—降水鏈條納入分析框架，為極端降水事件歸因提供新依據；揭示沙塵可觸發華北等地過冷水云降水，破解難降水云團的成雨難題，完善極端降水形成機理認知。

該成果開創性建立區域到全球尺度的沙塵—云—降水理論框架，為應對氣候變化下的水資源管理和災害防控提供關鍵科學支撐：可將沙塵影響降水機制嵌入天氣氣候數值模式，提升干旱區水循環模擬準確度；實現沙塵天氣與強降水預報聯動，優化災害風險評估；科學認識沙塵降水增益，為干旱半干旱區水資源規劃與生態修復提供重要參考。

劉玉芝表示，這項研究刷新了人類對沙塵暴氣候效應的認知，沙塵暴不只是災害，更是全球水循環的關鍵調控者。未來團隊將持續深化機理研究，推動成果轉化應用，為全球氣候變化應對、災害風險管理與水資源安全貢獻中國智慧與蘭大力量。

論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw6864