沙塵暴是一種危害極大的災害性天氣。當其形成之後，會以排山倒海之勢向前移動，攜帶沙粒的強勁氣流所經之處，通過沙埋、風蝕沙割、狂風襲擊、降溫霜凍和汙染大氣環境等作用方式，使大片農田或受沙埋或遭風蝕刮走沃土，或者農作物受霜凍之害，致使有的農作物絕收，有的大幅度減產。此外，它還能加劇土地沙漠化，對生態環境造成巨大破壞，對交通和供電線路產生重要影響，給人民的生命財產造成嚴重損失；其高濃度的沙塵也會對大氣環境造成嚴重汙染。
沙塵暴的直接危害方式較多，大體可歸納為4種，即沙埋、風蝕、大風襲擊和降溫霜凍。
沙塵暴的危害方式
1.沙埋
沙塵暴形成後，以排山倒海之勢向前移動，沙塵暴下層的沙塵粒，在狂風的驅動下，滾滾向前，當它碰到障礙或是風力減弱的時候，大量沙塵落到地麵，就會埋壓農田、村莊、工礦、鐵路、公路、水源等，形成沙瓣、沙堆和沙丘。這種危害方式，主要表現在綠洲內外與戈壁風沙流入侵地段和沙漠、沙片相毗鄰的狹長地帶，或沙漠新墾區、地礦資源開發的沙礫質戈壁區。沙埋鐵路造成列車脫軌屢時有發生，停運修複有時長達半月之久。一場沙塵暴過後，往往農田覆沙厚度5～20厘米，有的形成新月形沙丘，墾區的鬥、農、毛渠積沙普遍，有的地段流沙溢出渠岸。如阿拉善盟騰格裏沙漠邊緣的草場遭受多次沙塵暴後嚴重沙埋，使昔日草場變成流動、半流動沙地，即為荒漠化形成的一條主要途徑。
2.風蝕沙割
風蝕作用包括兩種情況：（1）風力對土地表麵物質的吹蝕；（2）大風把沙礫吹起來將建築物、農作物的表麵磨去一層，叫磨蝕。風蝕土壤不僅僅把土壤裏細膩的粘土礦物質和有機物質刮跑，而且還把帶來的細沙堆積在土壤表層，使原來比較肥沃的土壤變得貧瘠，無法耕種，擴大了沙化的土地。因此，沙塵暴可以作為衡量土地沙化程度的一個重要指標。
在土壤被風蝕的過程中，大風刮起來的沙子還會割打莊稼禾苗、樹木。這種危害方式多半發生在林網的網格過大、或林網不完善的空曠農田，特別是沿林網外邊的新開墾農田等沙質土壤地區。有些作物，如瓜類、蔬菜、甜菜、棉花、小茴香等雙子葉植物，最不耐風蝕、沙割。在沙塵暴多發的春季，正是這些作物出苗發葉的時候，地麵處於裸露狀態，苗幼葉嫩，更易受害，且難以恢複，隻能改種其他作物。據1993年5月5日“黑風暴”災情調查，景泰新墾區大片沙質耕地，種植甘草，大多數地段風蝕深度達10厘米，亦有吹出犁底層者（風蝕深度為15厘米）。按10厘米深度算，風蝕量達1000立方米/公頃，不僅如此，鄰近渠道、田埂、新植林地帶、麥田均遭風積沙所埋。張掖地區瓜菜、黃豆、棉花、玉米、辣椒和胡麻受風蝕沙打麵積達3×104公頃。民勤種植的籽瓜、棉花和小茴香約1×104公頃，普遍受害。有些耕地被風沙將表層土帶禾苗全部刮走，變成風蝕劣地，有些耕地被風沙完全掩埋，難以耕種。闊沙質耕地，老綠洲向外擴展的新墾沙地，新綠洲開墾沙埂沙堆，沙質土耕地，植被覆蓋度不足30％而地表又未形成結皮的半固定沙堆和平地草場，沙塵暴所造成的風蝕極其強烈，新綠洲就地風蝕沙割其危害性最大，基本都是毀滅性的。巴丹吉林、騰格裏等沙漠雖風蝕厲害，但本來就是流沙，又遠離綠洲，其危害性在於風選細塵輸送到空中，影響下遊，甚至向更遠的地方輸送。沙塵暴過程中，風沙割打農田禾苗是普遍現象，如1993年5月5日“黑風暴”過後，中寧縣長山頭鄉、青銅峽市甘城鄉新開發區的小麥、豆類和葡萄幼苗大麵積被風沙割打，致使大麵積作物死亡。惠農縣1～2米高的臭椿苗木枝葉全被打掉，迎風麵樹皮打落，呈現一片白色。
3.大風襲擊
沙塵暴途經綠洲特別是林網化綠洲時，不再有沙源補充，近地麵不再有風沙流活動，成為塵暴，在這種情況下，其危害實際上是狂風襲擊的結果。大風的破壞力巨大，大風可折斷樹木、吹倒圍牆、毀壞房屋、吹翻車輛、摧毀電杆、襲擊各種農業設施，甚至造成人畜傷亡。如1993年5月5日“黑風暴”過後，高台，臨澤，張掖三縣市城郊鄉村被大風摧毀塑料大棚，小拱棚，及簡易溫室麵積達654公頃，僅棚膜經濟損失785萬元。肅南縣祁豐、明花區刮倒農田線路電杆28根，刮斷線路數十千米，牲畜柵圈倒塌55間。民勤11萬畝籽瓜地膜大部被風吹毀，農用線路和高壓電線刮斷數十處，全縣斷電3天。古浪拔根倒伏樹木40.0827萬株，直徑30厘米的樹木攔腰折斷，農用電線倒杆210根，中斷線路達58.8千米，損壞變壓器38台和電機21台，羊死亡2757隻，走失135隻，家禽和豬死亡3萬頭隻。中衛縣有467公頃果樹的花果被大風吹落，有27公頃塑料大棚和地膜被風卷走。青銅峽市新林場被風刮倒、折斷的樹木近6000株。
（4）降溫霜凍
沙塵暴一般都伴有強冷鋒，冷鋒過境後往往引起劇烈降溫霜凍。冷空氣愈強，降溫幅度越大，持續時間也越長。1993年5月5日“黑風暴”過後，河西地區次日淩晨最低氣溫降低到-5～6℃（與沙塵暴發生日下午氣溫相比降溫30℃以上），並伴有降雪，從而使受沙塵暴危害的果樹和瓜類等雙子葉作物，又遭受凍害，尤其是4～5月份正是農作物幼苗生長期，災情愈發嚴重，而且改種、補種農時已過。總之，沙塵暴常常給工農業生產和人民群眾的生命財產造成巨大危害和損失。一次強沙塵暴往往造成直接經濟損失達數億元，至於對土地退化、良田被毀等生態環境的影響和社會影響，則難以估價。
氣候變壓將影響沙塵暴暴發
談及氣候變化，就要涉及ENSO事件（全球尺度的氣候振蕩現象），它作為影響全球氣候變化的一個強信號，不僅對熱帶而且也對中高緯天氣氣候產生深刻的影響。統計數據表明：強沙塵暴年從前期到同期，赤道中、東太平洋海溫均為正距平區；而少沙塵暴年則恰好相反，即赤道中、東太平洋海溫為負距平區。說明若赤道中、東太平洋海溫偏高，則次年4月我國西北地區發生強沙塵暴的可能性較大。反之，則可能性較小。20世紀90年代後期，我國西北地區強沙塵暴發生的日數增加，可能與這一時期ENSO事件頻繁發生有關。由於植被的減少，氣候的惡化，沙漠不斷侵蝕著我們的土地，以北京為例，近些年來，其邊緣已經開始出現了土地沙漠化。近幾年北京春天出現了風沙天氣回潮的現象，一些對沙漠學科和風沙氣象似懂非懂的“專家”站出來說話，經過電視、電台、報紙雜誌等新聞媒體的炒作，似乎北京要變成沙漠了。看看這些嚇人的報道題目吧：“沙漠離北京多遠”（該報道說18千米，又有一篇文章說70千米）、“北京距‘沙’零千米”、“黃龍直逼北京，龍頭越過官廳”、“沙丘又向北京逼近一米”等；有關北京沙塵暴的報道也是用盡了誇張的詞彙，“狂風數昨日為烈，北京遭受10年最嚴重沙塵襲擊”、“沙塵肆虐北京城”、“蔽天黃雲白日沙漠與沙塵暴侵蝕著城市曛”……其實記者們和一般公眾不明白沙漠中的沙是怎樣移動的；什麼是沙漠和沙漠化土地；沙漠整體移動和土地沙漠化的區別；分不清揚沙、沙塵暴、浮塵幾種風沙（塵）天氣的區別。從中看出普及沙漠科學知識的重要性和沙漠科普工作的落後。《防沙治沙法》通過以後有人給國家出了個主意，這個熱心人的主意是在我國北方架起一道20米的高杆子，杆子頂上架設類似風力發電機的葉板，起風時風葉轉動，組成一道“天幕”來削弱風力，防止風沙襲擊。
距離北京最近的沙漠
北麵離首都北京最近的沙漠是渾善達克沙地，最近距離240千米。即使在邊部地形最有利的部位，沙漠前進也難超過20米，而且地形的複雜性不可能使沙漠中的沙橫衝直撞。渾善達克沙地存在了至少有70萬年，它是在更早的河湖沙沉積上就地形成的，現在還沒有證實哪一個沙漠是從別處移動來的。事實上，渾善達克沙地也經曆了多次活化和固定過程，盡管現代沙漠化發展嚴重，總體上，現在流動沙的麵積還沒有超過它最大的時期，除東南角多倫縣和河北省接“壩”部分外，其餘方向外圍保存完好的固定沙丘可以作證。所以說渾善達克沙地的沙漠逼近北京城就是杞人憂天了。無定河上遊洋河河穀有幾小塊沙地，2000年4月21日《新華每日電訊》一篇署名記者王文化，題目“黃龍直逼北京，龍頭越過官廳”的文章對這裏的沙地作了描述：“沿洋河、桑幹河穀自西北向東南分布著五個沙灘，像一條黃龍直逼北京，‘龍頭’已越過官廳水庫。這五大沙灘麵積達20.01平方千米，每年向北京輸沙近百萬噸，是威脅北京最直接的沙源。”“驅車出居庸關駛入河北懷來境內，不久就可望見叫做‘天漠’的近千畝沙丘，在天漠的後麵便是五大沙灘之一的南馬場。南馬場處在官廳水庫之南，麵積有10萬畝。時下已綠滿京城，這裏卻是一望無際的黃色，幾乎見不到植被，到處是起伏不平的荒沙。過了水庫向北就是甘家灘，又是數萬畝荒沙。在這兩大灘的夾擊下，官廳水庫泥沙量達200萬噸。沿京張公路向西北行，在宣化境內。可以見到洋河旁的山坡披著一條黃色的帶，這便是麵積有6670萬平方米的黃羊灘。此外還有懷安的金沙灘和陽原的開陽灘。”除了入庫泥沙量外，記者所記錄的都是他所親眼看到的事實。接著，記者根據當地官員和群眾的介紹，所寫的多是：“這五個沙灘是由內蒙古、山西方向刮來的沙，遇山所阻落下而成，這幾年麵積卻在不斷擴大。”洋河河穀的沙子的來源為洋河衝積沙，“沙灘”這個名稱用得十分準確。其暴露在水上以後被不斷改造，一些地方由於長期人為的破壞，地麵不能固定，呈現沙丘的形態，例如文中所提到的黃羊灘。隨著整個地區幹旱化的發展，這裏的環境也發生了重大的變化。桑幹河變成了一條季節性河流，洋河的水量縮減了2/3，成了一條排汙溝。沙灘沙的麵積可能有所擴大，但是向下風向擴展。而在北京三大風口地形的上風向，也會有懸移的粉塵摻入沙塵暴、浮塵越過八達嶺，進入北京平原。洋河穀地發生的這些也是沙漠化過程。無定河出西山以後在北京平原上留下麵積39萬平方千米的5條沙帶；北部潮白河、溫榆河流域也有零星的沙地存在，麵積2001萬平方米。北京平原沙地總麵積59029.5萬多平方米。占9.22%。南郊無定河衝積平原上的5條沙帶是以沙質高岡形式出現的。現在無定河穀裏，仍有流動沙丘。15年前，在5條沙帶上仍有近106平方千米沙荒地，其中有6處，合計麵積1067.2平方千米春季強烈起沙的沙丘。人們不禁要問這麼多沙是從哪裏來的，如果追根溯源的話，也可以追得很遠，但堆積在北京平原的沙地則是古代無定河等河流決口泛濫的結果。原來，自1600年前開始，由於上遊黃土高原的土地開發，水土流失使無定河變為一條多泥沙的河流，推測泥沙最多的時期，河水的沙量不亞於現今的黃河。河流經常決口、泛濫、改道，河流所攜帶的泥沙不斷沉積在河道裏，使河道高出兩岸平原。成為像現在黃河一樣的“地上懸河”。5條沙帶就是無定河改道留下的古道。這些河流古道和決口泛濫衝積扇上的沙質地一旦缺失了植被覆蓋，土地沙漠化過程就開始了。這正是像北京平原這樣半濕潤地區土地沙漠化的最普通方式。
一個地區的沙漠化過程可能會不斷向前發展，在某一階段得到恢複逆轉，尤其在人為的治理下。判斷一個地區沙漠化形勢正在惡化還是逆轉，主要是看事實。20世紀50年代初期，中國第一代領導人就親自上陣，在永定河上修築了官廳水庫，昔日的“渾河”、“小黃河”、“無定河”才真正變為永定河。河流泛濫、改道，泥沙肆虐的曆史不再。堵住了沙源，緊接著在20世紀50年代後期開展了大規模的造林治沙工作。20世紀60～70年代，永定河平原沙區已經林路成方，建成了高水平的農田防護林網，“刮風就起沙”的沙區已被片林、農田所覆蓋。20世紀80年代後期，進入沙質土地高效利用階段。利用沙土地鬆軟的優勢，大興縣成了北京瓜和葡萄的種植基地，森林公園等也是層出不窮。1986年我們調查時，遺存的1067.2平方千米沙丘也已不複存在了。如果要把北京算做沙漠化土地，應當定性為已逆轉的沙漠化土地。2000年，在北京也出現風沙的大討論。1977年內羅畢聯合國第一次荒漠化會議上，把北京地區列入受荒漠化影響（或譯作危害）地區。有人在《光明日報》發表了標題為《風沙進逼北京城》的文章，引發了學術界關於北京風沙的討論。北京曆史上曾出現過非常嚴重的沙塵暴。史前形成西山黃土的時期不必追述。古文獻中記載的“風霾，揚塵蔽空”，“霾霧四塞，咫尺莫辨”實際就是強沙塵暴天氣。北京地區最早的沙塵暴記錄出現在公元440年（北魏太平真君元年），15世紀中葉到17世紀中後期（明代中後期到清代前期）是北京平原沙塵暴最多發、強度最大的時期，有連續40～50天“霾霧四塞，咫尺莫辨”的日子。沙塵暴不但出現在冬春季節，並且也屢屢在夏季出現。每年都有人員死亡、失蹤的報道，財產的損失更是難以估算。有的曆史學家說是惡劣的天氣和持續的旱災加速了明王朝的滅亡。從北京沙塵暴發展曆史可以總結出兩條結論：
1.北京沙塵暴出現在周圍大規模開墾土地後的若幹年（30年左右）；2.沙塵暴在幹冷的氣候條件下最為猖獗。從20世紀50年代，北京的風沙天氣逐漸平息。從20世紀50年代初的平均每年78天，減少到20世紀末的平均每年7.4天。沙塵暴出現次數從1951～1955年的33次，平均每年6.6次，減少到1986～1990年的5年3天，而且1996～2000年的5年一直沒有沙塵暴的記錄。1965年和1966年，沙塵暴分別有12天和20天，是50年來沙塵暴最多的年份。新聞媒體報道2000年北京出現沙塵暴12次之多，但我們查閱了北京縣級以上氣象觀測站的觀測記錄，隻是通州縣記錄了一次一般的沙塵暴。北京地區2000年4～5月共出現9次沙塵天氣，以4月6日的沙塵天氣最強，當天的最低能見度為500米，最大風速為每秒14米，近地麵層空氣中含沙量為每立方米1毫克，屬於一般沙塵暴，僅對空氣質量及交通等有輕微影響。那麼2000年沙塵暴為什麼會引起人們的注意和恐慌？第一，近幾年我國西北地區、內蒙古中西部地區生態環境急劇惡化，荒漠化嚴重發展，強沙塵暴增多，而且關於這方麵的報道多，人們自然會把北京出現的揚沙天氣與沙塵暴聯係起來。第二，隨著人們生活水平的提高，群眾對環境質量的要求也不斷提高，人們再也不能忍受四五十年前那種“頭巾包頭”、“天昏地暗”的惡劣天氣。第三，公眾環境意識提高。第四，我們在建設中確實存在著建築棄土不能即時處理，造成揚沙增多的現象。雖然，這在大規模建設中是難免的，但應引起特別的注意，改變過去“先破後建”的施工工序，在建築物建設的同時，綠化和處理地麵，並盡快處理棄土。揚沙現象也會和沙塵暴一樣減少到最低的程度。大風、飄塵和降塵使得廣大地區的空氣質量嚴重惡化，人們身體健康因此受到損害，引發疾病，與此同時沙塵暴的頻發也應引起人們的深思。
沙塵暴對人類健康影響
1.危害居民健康
沙塵暴發生後，在源地和影響區，大氣中的可吸入顆粒物增加，大氣汙染加劇。沙塵暴中的塵埃顆粒會危害人體健康，特別是小粒徑細顆粒物對人體的危害更大。粒徑在2.5微米以下的顆粒，可以穿過肺部入口的過濾機製，將病毒直接帶入肺部組織，或在肺部內表麵形成一層膜，影響肺的正常工作。沙塵暴通過汙染所經之處的大氣環境，從而對人體健康造成危害。沙塵暴對人體健康的影響在很大程度上與其攜帶的細顆粒物有密切關係。據測定，艾比湖南部綠洲空氣中的粉塵顆粒，直徑在5微米以下的占65.12％，在10微米以下的占79.07％，其中直徑在5微米以下的粉塵可通過呼吸直接進入人體肺部和肺泡組織，造成塵肺和肺氣腫。另外，空氣粉塵中鈉鹽含量很高，人體過量吸收鈉鹽則是高血壓、心血管病多發的重要因素。盡管關於沙塵暴顆粒物與健康的研究報告還不多，然而國內外有關空氣中的顆粒物（其中一般也含有沙塵顆粒物）汙染對居民健康影響的報道卻有很多。研究發現，空氣中顆粒物汙染可引起急性或慢性支氣管炎、哮喘、肺炎、甚至肺癌等呼吸道和心血管疾病，尤其對易感人群（老人和兒童）危害更大。最近的流行病學研究表明，居民日患病率和日死亡率與室外空氣中顆粒物汙染有關。對1987～1994年間美國20個大城市的人口日死亡率與室外大氣細顆粒物汙染關係的研究結果表明，死亡率的增加與大氣顆粒物（可吸入顆粒物）汙染有關，而與二氧化硫，二氧化氮，臭氧，一氧化碳等關係不明顯。可吸入顆粒物每增加10微克／立方米，總死亡率可增加0.51％，心血管和呼吸係統疾病死亡率增加0.68％，所以大氣細顆粒物汙染的監控防治應當加強。相關研究指出，美國當前大氣顆粒物汙染水平不僅與短期的而且與長期的心血管、呼吸係統疾病和死亡率有關，心血管病死亡率高的國家（如美國）應重視空氣顆粒物汙染。研究還指出，可吸入顆粒物在急性汙染的情況下可明顯增加死亡率（如1952年發生的倫敦煙霧事件），在正常情況下，即使顆粒物在大氣質量標準之下也與死亡率有關。可吸入顆粒物濃度在100微克／立方米24小時急性暴露時，一般人群的相對危險度約1.05～1.10，而在老年人、病人等敏感人群相對危險度將更高。研究指出，可吸入顆粒物的健康效應還與其化學成分有關，強調細顆粒物，特別是超細顆粒物成分、酸性的健康效應還與其化學成分有關。有人認為大氣顆粒物汙染與哮喘的發生有關，其他汙染物如何與顆粒物聯合作用尚待研究。另有研究指出，基於流行病學研究，推測對於細顆粒物誘發肺炎的全身性反應，包括細胞因子的釋放和心律功能的變化，可能是肺心病與顆粒物汙染關聯病理機製之一。
老年人、兒童、患有肺心病、流感、哮喘的病人對於短期急性顆粒物汙染暴露很敏感，可引起死亡率、發病率或疾病加重率增加。其他方麵的敏感人群可能會引起輕微健康效應，例如呼吸綜合症、肺功能降低及其他生理改變的可能性增加。慢性暴露研究指出，長期反複暴露細顆粒物產生的積累效應具有相當廣泛的敏感性，導致高汙染環境中的居民平均壽命減少。荷蘭學者研究指出，具有慢性呼吸綜合征的兒童比正常兒童對可吸入顆粒物的健康效應更為敏感，醫學治療也不能降低這種敏感性。英國學者研究指出，空氣中超細顆粒物汙染可引起肺泡發炎，介質釋放，對敏感的個體還可引起肺疾患者劇增，血凝增加，使心血管疾病增多。最近的流行病學研究發現，日發病率和日死亡率與室外空氣顆粒物汙染有關。另有學者提出顆粒汙染物的生物活性金屬成分與它的許多急性和遲發性損害作用有關。整體動物研究表明，大鼠隻吸入釩（V）不能引起心搏和體溫的改變，隻吸入鎳（Ni）可引起心搏緩慢，而釩和鎳同時吸入可引起比單獨吸人鎳更大的心搏和體溫的改變。沙塵暴可將其細顆粒物長途傳輸數千千米而進入人口密集的城鎮和大都市，汙染環境，同時在顆粒物形成和傳輸途中，塵埃中含有許多有毒礦物質，發生了大量的化學和生物學汙染，對大氣環境和人體健康產生極大危害，對人體的耳、鼻、喉、眼、皮膚、呼吸道、心血管係統等都有很大的危害，皮膚、眼、鼻和肺是最先接觸塵沙的部位，受害最為嚴重，主要是刺激症狀和過敏反應，而肺部表現則更為嚴重和廣泛。