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2021年3月15日，中国北方遭遇近10年来最强沙尘暴袭击，中国气象局专家表示，这次强沙尘天气过程形成原因主要是蒙古气旋加冷空气大风携带沙尘向下输送导致。
中央气象台于3月15日6时发布沙尘暴黄色预警，预计15日至16日，新疆、内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、甘肃、宁夏、陕西、山西、河北等地部分城市有扬沙或浮尘天气。北京、河北中北部、山西北部、陕西北部、宁夏北部、甘肃河西、内蒙古西部将出现沙尘暴。
据生态环境部通报，截至3月15日9时，全国已有11个城市因沙尘影响，小时AQI达到500。目前沙尘主体已经逐步抵达华北地区，北京市PM10小时浓度从8时的1370微克/立方米跃升到9时的6450微克/立方米，PM2.5浓度随之推高，达462微克/立方米，北京城六区PM10达8108微克/立方米。
中央气象台表示，这是近10年我国遭遇强度最强的一次沙尘天气过程，沙尘暴范围也是近10年最广。在今天上午举行的新闻发布会上，中国气象局环境气象中心主任张碧辉介绍了此次沙尘天气的成因。
张碧辉称，首先，前期蒙古国包括我国西北地区气温明显偏高，普遍偏高5-8℃，而且蒙古国大部分地区近期降水稀少，地表条件非常有利于沙尘天气发生；另外，受比较强的蒙古气旋影响，新疆北部到甘肃中西部、内蒙古大部包括华北北部地区先后出现了6-8级阵风天气，为沙尘天气发生提供了很好的热力和动力条件。
成都信息工程大学环境气象与健康研究院副院长、全国第一届沙尘暴专家委员会委员王式功告诉界面新闻，“沙尘暴的产生通常需要三个基本条件，一是沙尘源，譬如蒙古国的沙漠戈壁，到了春季气温回升，冻土消融，地表疏松，很容易形成沙尘源，这是沙尘暴形成的物质条件；另外还需要有动力条件——大风，这是沙尘暴能够长距离输送的动力保证；最后还有热力条件——不稳定的空气状态，它有利于风力加大，夹带更多的沙尘。”
中国天气网分析师石妍表示，此次传输动力蒙古气旋较强，在东移过程中，气压梯度极大，形成大风。地面丰富的沙源上升运动吹到高空，在高空大风的吹袭之下，开始源源不断往南输送。
数据统计，每年进入3月以后，我国北方沙尘天气进入高发期。不过，近年来我国总体沙尘天气过程均有明显减少的趋势。北京市气象局通报说，北京最近一次沙尘暴出现在2015年4月15日。这也是时隔六年后，沙尘暴再次袭扰北京。
为何三北防护林没能阻止此次沙尘暴天气？张碧辉表示，防护林主要是体现近地面的地表植被的变化，它对整个风场的影响范围非常有限，而且，相对于非常强的天气过程来说，它的影响程度也是非常低的，大范围来说基本可以忽略。
生态环境部副部长赵英民则表示，近年来中国在大气污染治理方面取得了令世人瞩目的成绩，污染治理的同时仍在发展经济，这在类似经济体中前所未有，被联合国认为是大气污染治理的中国方案，“但是，从今天的沙尘暴看到，我们的任务还很重。虽然这次沙尘暴自然因素是主要的，但这提醒我们面临的生态脆弱问题依然严重，尤其是北方冬季生态环保任重道远。”
在中国北方各省遭遇强沙尘暴袭击的同时，我国邻国蒙古国已有6人在这次沙尘暴中遇难。3月15日上午，蒙古国国家紧急情况总局发布消息称，当地时间从13日晚至15日上午9时，在蒙古国全国范围内共收到9省548名牧民在沙尘暴中失踪的报告，中戈壁省5名牧民和后杭爱省1名五岁孩子不幸死亡。目前紧急情况部门正在组织人员，继续寻找其余81名失踪牧民。
北京市气象局预计，沙尘暴天气将持续到下午，傍晚逐渐减弱，夜间风力减小，能见度转好。而3月16日受偏南风影响，可能出现沙尘回流现象，PM10浓度短时升高。
张碧辉判断，从目前地面风场的预报来看，偏南风的天气主要出现在16号，所以可能受沙尘回流的影响，对北京的PM10沙尘天气还会有一定的影响。不过，17号整个风向转为偏东的气流，另外在下游的江淮一带，有比较明显的降水天气，所以，这种沙尘天气不会出现长时间在京津冀地区的这种来回打转的情况。