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沙尘暴是我国主要的自然灾害之一，对国民生产生活和身体健康都有重要影响。同时，沙尘气溶胶作为地球系统的重要组成部分，对辐射、冰云、风尘堆积和海洋碳循环均有重要作用。沙尘暴活动作为气候环境变化的指示器，是认识地球系统演变的“一面镜子”。
近几十年来，东亚沙尘暴活动整体上呈减弱趋势。特别是经历了本世纪初沙尘暴活动较为活跃的时期后，近20年来沙尘暴活动持续减弱。沙尘暴活动历史变化的原因是什么，未来将如何变化，是广受关注的科学及社会问题。 中国科学院大气物理研究所副研究员吴成来、研究员林朝晖，联合德国科隆大学教授邵亚平、美国德州农工大学教授刘小红、国家气候中心高级工程师李莹等，利用开发的风蚀起沙模型（DuEM v1），开展了2001-2017年东亚地表起沙通量的模拟试验，并通过考虑地表风速、土壤湿度、植被覆盖等单个因子变化的多组敏感性试验间的对比，量化地表风速、土壤湿度、植被覆盖等不同因子对2001-2017年东亚沙尘暴活动减弱趋势的分别贡献。 研究表明，DuEM起沙模型模拟出2001-2017年东亚沙尘暴频次的年际变化和减弱趋势（图1）。相比于2001年，2010-2017年东亚主要沙尘源区（35-49oN，94-126.5oE）的起沙量从3.08亿吨/年减少到2.02亿吨/年，减弱明显。从变化原因来看，沙尘源区上地表风速减弱、植被覆盖增加、土壤变湿均起到重要作用，分别贡献46%、30%、24%（图2）。可见，风速减弱起主导作用，而植被覆盖增加和土壤变湿也有关键作用。 进一步分析表明，气象要素变化是导致近20年来东亚沙尘活动减弱的主要驱动因子。近年来的风速减弱可能与全球变暖、气候系统年代际变化有关，植被覆盖增加则与地表气温增加、生态恢复工程等紧密相关，而土壤变湿可能与降水的变化有关，但土壤变湿原因更为复杂。因此，预估未来沙尘活动的变化趋势需同时考虑这些要素的综合影响。 该研究有助于深入理解和认识近20年来东亚沙尘暴活动演变的原因及机制，并为未来沙尘变化趋势的预估提供线索。11月19日，相关研究成果发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。同时，模拟的2001-2017年地表起沙通量数据发表在Science Data Bank上，供国内外学者下载使用。 研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家重大科技基础设施项目“地球系统数值模拟装置”的支持。 论文链接 数据信息图1.我国北方和蒙古国主要沙尘源区模拟的地表起沙通量（品红线）与站点观测的沙尘暴天数（黑线）的对比（直线为线性趋势，R为两者的相关系数） 图2.我国北方和蒙古国主要沙尘源区地表风速、植被覆盖、土壤湿度变化对近二十年地表起沙量减少（2010-2017年相比于2001年）的相对贡献
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