在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所专家的努力下，一项为探讨沙尘物质的启动、传输机理而专门设立的沙尘暴风洞模拟实验已经顺利完成。
通过实验，专家们发现，土壤风蚀是沙尘暴发生发展的首要环节。风是土壤最直接的动力，其中气流性质、风速大小、土壤风蚀过程中风力作用的相关条件等是最重要的因素。另外土壤含水量也是影响土壤风蚀的重要原因之一。
这项实验还证明，植物措施是防治沙尘暴的有效方法之一。专家认为植物通常以3种形式来影响风蚀：分散地面上一定的风动量，减少气流与沙尘之间的传递；阻止土壤、沙尘等的运动。
此外，通过实验研究人员得出一条结论：沙尘暴发生不仅是特定自然环境条件下的产物，而且与人类活动有对应关系。人为过度放牧、滥伐森林植被，工矿交通建设尤其是人为过度垦荒破坏地面植被，扰动地面结构，形成大面积沙漠化土地，直接加速了沙尘暴的形成和发育。
沙尘暴在生态系统中的作用
沙尘暴的危害虽然甚多，但整个沙尘暴的过程却也是自然生态系所不能或缺的部份，例如澳洲的赤色沙暴中所夹带来的大量铁质已证明是南极海浮游生物重要的营养来源，而浮游植物又可消耗大量的二氧化碳，以减缓温室效应的危害，因此沙暴的影响层级并非全为负面。或许在另一层面来说，沙尘暴也许也是地球为了应对环境变迁的一种症候，就像我们感冒了会发生咳嗽是为了排除气管中的废物一样。为研究沙暴提供塔斯曼海养分以及其它诸多效应等，澳洲曾汇集了许多气候学者。他们发现澳洲沙暴的红色石英沉积物也可在新西兰找到，并且反而肥沃了新西兰的土地；因此澳洲沙尘暴所造成的养分损失却可造成新西兰土地的养分收获。而像是夏威夷当地肥沃的土壤沉积物根据分析资料也可证明有许多的养料成分也是来自遥远的欧亚大陆内部。正因为两地相隔万里，普通的风无法把内陆的尘埃吹到这么遥远的地方，因此正是沙尘暴，把细小却包含养分的尘土携上3000米高空，穿越大洋，再播种一般把它们撒下来。除了夏威夷群岛，科学家还发现，地球上最大的绿肺―亚马孙盆地的雨林也得益于沙尘暴，它的一个重要的养分来源也是空中的沙尘。沙尘暴能把盘石变得葱葱郁郁的秘密在于，沙尘气溶胶含有铁离子等有助于植物生长的成分。此外由于沙尘暴多诞生在干燥高盐碱的土地上，沙尘暴所挟带的一些土粒当中也经常带有一些碱性的物质，所以往往可以减缓沙尘暴附近沉降区的酸雨作用或土壤酸化作用。中国科学院大气物理研究所的王自发先生曾说：“沙尘暴的确降低了酸雨的酸性。沙尘及其土壤粒子的中和作用使中国北方降水的PH值增加0.8~2.5，韩国增加05~0.8，日本增加0.2~0.5。如果没有沙尘的作用，那么很多北方地区的酸雨危害要严重得多。”也因此，沙尘暴虽然危害甚大，却也是地球自然生态当中的一个必经的过程，因为自人类有史以来，便有沙尘暴的出现了。只是我们应该更积极的找寻异常沙尘暴频率发生的机制，以真正解决异常气候变迁所对于环境的危害性。
§§§第2节大气污染
地球表层生物圈的外围，有一层维护生物生存的空气，离地面约1100~1400公里，这就是大气层，其中占空气重量95％左右，离地面12公里厚的空气层，即人们常说的对流层。在这个对流层以内，每升高1公里，气温下降5℃。这种上冷下热的周而复始，产生了活跃的空气对流，形成风、雨、雪、雾等等。大气基本上由氮气（占78.09％）、氧气（20.95％）、氩气（0.93％）和二氧化碳（0.027％）组成，还有微量的氢、氖、氦、氪、氙。这种组成就是人类应呼吸到的纯洁空气。天空之大使人们产生一种错误想法，认为向大气中排放的气体数量与包围地球的大气相比微乎其微。其实，地球周围的大气层是相对稀薄的。若大气在正常成分之外，又增加了诸如尘埃、微生物、二氧化硫、一氧化碳等有害成分，大气就会受到污染。
城市大气污染对人类健康造成严重的损害。20世纪80年代后半期，全世界约有13亿人口居住在没有达到世界卫生组织颗粒物标准的城市地区，他们面临着呼吸紊乱和癌症的严重威胁，尤其对患有慢性肺部阻塞性疾病、肺炎和心脏疾病的老年人，危害更大。据估计，若不设法减少这些排放物，每年有30~70万人过早地死亡，14岁以下儿童的慢性咳嗽发病率剧增，每年达到1亿病例。同时，由于车辆排放的废气，空气中含铅水平大幅度提高，铅污染已成为若干发展中国家大城市最主要的环境危害。在曼谷，因增加了与铅的接触，儿童到7岁时会损失4或4以上的智商点。对成年人的威胁是使血压升高，心脏病、中风患者增加。
大气污染造成酸雨，已成为“绿树的瘟疫”，许多动植物濒临灭绝。酸雨是由排入大气的硫和氮的氧化物所造成的，自美国1936年第一次记录到pH（氢离子浓度）值为5.9的酸雨以来，酸沉降现象已在世界许多地方发生，它危害面积已达数千万平方公里，主要分布在北美和欧洲工业发达地区，那里雨水中的酸性程度已超过正常情况的10倍。酸雨使湖泊丧失生机、森林枯萎、土壤酸化。在欧洲，森林面积的35％受到不同程度的酸雨危害。19个国家中森林的受害率已占到22.2％，针叶和落叶乔木受害尤其严重，其中保加利亚、斯洛伐克、捷克、德国、波兰、英国的森林受到的污染最严重。1964~1976年，美国佛蒙特州的中、高海拔地区，红云杉因酸沉降减少了大约一半。
酸雨还使不少动物面临灭绝。使科学家们感到不安的是，青蛙正在急剧减少。
例如，奥地利3种用肠胃养育蝌蚪的稀有青蛙在1980年前后绝迹。20世纪70年代调查时，在加利福尼亚州山中生息的一种青蛙还有800多只，到1989年时只发现1只。在中美洲哥斯达黎加热带森林中，20世纪80年代后半期以来有3种青蛙也濒临灭绝。在西非的喀麦隆、巴西的亚马逊等地数种青蛙踪影全无。据国际自然保护联合会1992年6月的统计，急剧减少和灭绝的青蛙已达30种。
这种现象的出现，其原因虽众说纷纭，但酸雨在全球范围的蔓延，使土壤酸化，导致青蛙的生息地遭到破坏，不能不是一个重要的原因。
§§§第3节温室效应
大气中二氧化碳不断增加而导致的“温室效应”，是近些年的热门话题。
科学家们认为，今后50年内，全球气温将升高2℃~8℃！这是一万年来地球变暖的最高速度。全球变暖对人类的影响究竟如何？尽管众说纷纭，但绝大多数科学家认为，它会给人类带来灾难性后果。有的科学家认为这是仅次于全球核大战的二等大事。
1.居住环境的变化
全球变暖将使人类对自身居住环境的恶化一筹莫展。因为极地的冰会大量融化，海平面将显著上升，若不控制温室效应，到2050年，世界海平面将上升40~140厘米，而上升3~4米也不是不可能。这意味着什么？无疑是一幅难以想象的场景：恒河、尼罗河、密西西比河等几个大三角洲将淹没在烟波浩渺的海洋之中；太平洋和印度洋的岛国将不复存在；海水也将漫过日本东京30％的地面；美国纽约的摩天大楼及中国的香港等沿海地区也在劫难逃；孟加拉国有1000~2000万人失去家园；濒临北海的荷兰将从地球上消失……
上述情景既非别有用心的危言耸听，信口雌黄，也不是骚人墨客的向壁虚构，而是20多个国家的300多位科学家前些年在国际会议上发出的警告。
1987年，由于一大块冰块（25×99英里）从南极冰区脱落冲入罗斯海，南极海岸线的轮廓被改变，美丽的鲸湾从此消失，仅留在地图绘制者的记忆中。众所周知，世界上1/3的人口和多数城市大都分布在海岸地带及大河河口地区，世界35个最大城市中有20个地处沿海，大规模的人口迁徙无疑是一场灾难。到那时，中国南方的人可能成群移居西伯利亚，许多其他国民将移居加拿大，加拿大人口将由两千万增至两亿……更堪忧的是，海平面上升导致的“洪灾”有可能突如其来，防不胜防。美国专家在提出有关警告时称，纽约20年内将从地球消失，淹没纽约的大浪可能毫无先兆地涌来，淹没纽约及邻近海岸，使数百万人葬身海底，生命财产的损失难以估量，并称这种推测是依收集的数据显示的，因为大西洋海平面正以惊人的速度升高。
2.经济生活的变化
全球变暖虽然对一些高纬度地区的富裕国家（如北欧国家和前苏联地区）的农业有利，但是，亚洲及非洲的大部分地区将奇热难当，干旱空前，给世界农业将带来巨大灾难。据英国和美国科学家共同进行的一项为期3年的调查研究表明，到2060年，全球气候变暖将使世界粮食产量减产1%~7％，减产最大的是位于赤道附近的发展中国家，由于粮食减少，粮价上涨，将使10亿人口处于饥饿状态。
气候变暖还将加剧能源的大量消耗。特别是酷夏降温对能源消费的影响最为突出。据统计，在工业化国家中，北美约占30％的能源、欧洲约占50％的能源是用于补偿气候变暖或变冷所造成的影响。1984年南加利福尼亚因异常炎热的天气，使9月份降温消费超出了常年的85％，创造了54年来耗电最高纪录。
气候变暖对林木、交通、运输、食品等方面也产生不利影响。由于炎热干旱，森林火灾将更加频繁、更为严重，木材将更加紧缺。更多的汽车要配备空调器而使汽车平均价格上涨，且炎热天气所产生的尘埃大量钻入发动机，从而带来车辆的损坏和维护的频繁；此外更多的道路需铺设沥青，它们在夏季将被破毁得更加严重，需要更多的钱来保养维护；高速公路会变得更为拥挤，因为人们将会更加频繁地企图逃避城市的炎热。
据科学家预测，50多年后，地球逐渐变暖还将导致台风的破坏能力增强40%~50％，这意味着更多的房屋、桥梁、输电线路等将惨遭厄运。由于上述连锁灾情的影响，许多地区的食品供应会出现奇缺，食物价格大大上涨，还将引起失业、萧条和贫困，政府预算和社会福利、科研、教育经费也将大大削减。
3.人类健康的变化
由于气候变暖，会使夏季变得酷热，这将导致疾病和死亡率上升，特别对老年人威胁更大。据研究，全球增温，平流层中臭氧层的耗减造成的紫外线辐射的增加，将使皮肤癌、麻风病、白内障、呼吸道疾病、心血管疾病和夜盲症等患者增多，其中患皮肤癌的可能在高纬度白色皮肤的高加索人种中比率最大。新生儿出生也可能呈负增长，早产儿出生率与产期死亡率会上升。此外，由于全球增温，蚊虫和其他寄生虫会大量繁殖，由它们传染的疾病将在全球大流行；还有温度上升后，霉菌等引起的皮肤病患者会增多，症状会变得严重；虫害猖獗，农药污染加剧。世界一半以上的人口将受到“气候病”的威胁。
4.生态物种的变化
据史料记载，在一万年前，曾有过一次重大的气温变化，导致物种惨遭劫难：由于气温上升5℃，使许多温带的物种向北“逃窜”至加拿大“落户”，另有许多动植物因“求生无望”而灭绝。问题的严重性在于：当时这些物种的灭绝，是在漫长的岁月中由气温上升5℃造成的，然而今天专家预言，同样升温5℃也许只需61年！
眼下耐寒植物已首当其冲受到了全球变暖的威胁。据自然保护基金会提供的资料，全球变暖已使黄水仙和其他耐寒的花危在旦夕，19种受保护的稀有品种正在“吊氧气”，许多植物处于灭绝的边缘。很小的气候变化对植物来说都是一场灾难，在过去的150年里，由于全球变暖，美国的低地沼泽有96％已经丧失，50％的老林区已不复存在，91％的传统低草地已消踪匿迹。
最近世界野生生物基金会发表的一份报告还说，由于地球气温不断上升，珊瑚礁和红松已经受到损害，而这种损害还将影响数万种其他植物和动物。随着它们的死亡，以它们作为食物来源的物种将不能迅速迁徙以拯救自己，而且已发现2.2万多种植物和动物濒临灭绝。一些候鸟、蝴蝶和哺乳动物也受到全球变暖的威胁，生态平衡受到严重影响。
5.臭氧层破坏
1985年5月，英国一支考察队在南极上空第一次发现了大气层中的臭氧层空洞，立即引起全球的严重关注。事过两年，全世界110多个国家派出代表，出席了为拯救臭氧层召开的国际会议，并于1987年9月16日签订了著名的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。保护臭氧层迅速成为国际间的重大事务。
然而，1992年4月初，来自美国、俄罗斯、英国、加拿大等17个国家的300多名科学家，向全世界发布了一个极坏的消息：北极上空的臭氧已减少到有记录以来的最低水平，仅当年的头两个月就减少了20％；北极平流层里的氯含量比正常水平高出70倍。这是参加“欧洲北极平流层臭氧试验”的科学家们在进行了长达5个月的大规模观测后发现的。这个消息一发布，立即引起了全世界的担忧和惊慌，保护臭氧层一时成为最热门的话题。
时隔3年后的几乎同一个时间，科学家们又公布了一个令人震惊的新发现：北极上空的臭氧层出现空洞，其面积虽然没有南极上空的臭氧空洞大，但情况类似。
现在科学家们一致认为，臭氧层是由一类俗称氟利昂的人造化学物所破坏的。氟利昂是在20世纪30年代发明的。它们的性能极其稳定，一般情况下不燃烧。人们一直认为它们是无毒的，不会对人体造成伤害。正是由于极高的稳定性，使它们的寿命很长，可被带到大气上层的同温层中。在那里，经紫外线的作用，释放出氯，氯原子具有很高的活性，很快夺去臭氧的一个氧原子，形成一氧化氯，一氧化氯与另一个氧原子结合，形成一个新的氧分子和一个氯原子，原来的臭氧成为普通的氧分子被保留下来。但氧分子不能阻挡紫外线。在这个反应中，由于氯原子没有被破坏，消耗臭氧的反应能够反复进行下去。因此，氯原子如同一个“杀手”一样，破坏数以万计的臭氧分子。
其实，氟利昂在地球上空的分布是大致均匀的，那么，为什么只有冬季的南北极上空会出现臭氧层稀薄，甚至消失呢？科学家们解释说，这是由于同温层里的冰晶体能加速氯原子与臭氧分子发生连锁反应的缘故。
