尘卷风是一种发生在大气对流边界层内，能将沙尘或者碎屑等物质扬到高空，具有温度较高的低压核心和较短生命周期的旋风，是自然界中一种最常见的自然现象，也是气象学中一种比较独特的天气现象。
我国西北干旱、半干旱地区在非沙尘暴事件多发期（如夏季、秋季）里，大气边界层内粉尘活动仍很频繁。当晴空较强的大阳辐射被地面吸收继而加热低层空气时，会造成近地面空气温度急剧上升。热空气的密度相对较低，在浮力的作用下迅速上升而形成对流。在一定的条件下，一种以垂直涡形式存在且含有一定量微细粉尘的特殊对流现象经常发生在大气对流边界层内，即尘卷风。
1.自然因素
（1）植被
沙尘暴的发生、发展除了取决于特定的天气条件以外，还与地理环境（即下垫面条件）有关。在下垫面条件中，最重要的条件是有无沙尘源区的存在。哪些地区可以成为沙尘源，不仅取决于该地区是否为干旱、半干旱区或沙漠，还与该地区的地表覆盖状况有关。一个地区可能发生沙尘暴的一个重要因素是植被状况。风蚀和沙尘暴对地表土壤的大量搬运和堆积，是导致干旱、半干旱区土地沙化和荒漠化进程最重要最直接的作用过程之一。
理论分析表明，植被覆盖防护效应的形成是当运动气流受到植被覆盖的阻挡时，在植株背后形成一个风速降低区，从而减小风力对地表土壤的吹蚀一般植被覆盖越密集，防护效果越好，因此，植被覆盖率常被当做风蚀保护作用的描述变量。然而，当运动气流通过植被覆盖的下垫面时，真正形成挡风效应的主要来自植被覆盖迎风方向的侧影面积，因此，基于垂直投影面积比率的植被覆盖率概念，实际上并不能完全准确地描述植被覆盖对风蚀地表的保护。鉴于此，基于植被侧影面积的粗糙元密集度概念是一个更适合的描述变量。
植被覆盖率着重考察的是植被垂直方向的投影面积在下垫面上的比率，而植被粗糙元密集度则很好地考察了植株高度、宽幅及疏密程度等形态结构特征差异，可比植被覆盖率更有效地区分乔、灌、草，不同植被类型在防风效应上也有所差异。另外，粗糙元密集度概念还可直接建立植被覆盖与地表粗糙度之间的定量关系。因此，采用植被粗糙元密集度作为描述变量是对植被覆盖率变量的有益改进，有利于定量考察植被覆盖的防护效应。
由于植被覆盖的存在，下垫面粗糙度增大，植被覆盖的沙面上风速低于相同高度上裸露沙面上的风速。这是风蚀过程中植被覆盖形成对地表保护的内在机理。
中国科学院兰州沙漠研究所的风洞实验结果表明，植物通常以三种形式来影响风蚀：
1.覆盖地表，使覆盖部分免遭风蚀。
2.分散地面之上一定高度内的风动量，从而减少了气流与地面物质之间的动量传递。
3.阻止被蚀物质的运动。植物群落特征如密度、宽度、形状及其排列方式之差异将产生不同的影响作用。
从风蚀动力学的角度来看，植物是通过改变气流对地面物质的作用来抑制风蚀。通过风洞实验对不同密度（植被覆盖率）、不同植物作用区面积、不同排列形式及形状植物的不同排列方向的风速廓线进行测定及对比分析。实验结果表明，除了光滑地表即地面无植物存在的条件下风速随高度的变化遵循对数规律外，在其余条件下，植物的存在破坏了地面之上一定高度内的上述规律。在约相当于植物层高度之下，风速变化受植物个体和群落的影响比较明显，随机性因素占主导地位，掩盖了内在的规律。在植物高度层之上，风速变化反映了整个地表植物层的总体效应，使风速及其梯度的变化呈现出一定规律。植物密度作用区面积、排列方式等既影响植物单体作用的发挥，也影响总体效益的体现。植物对气流的影响不仅反映在风速廊线变化上，亦表现为流场特征的改变上。
在风力条件相同的情况下，沙尘暴的强度取决于地表植被和土壤状况，而植被覆盖又受到温度和降水条件的影响，土壤的沙尘释放能力也受到降水和温度的影响。在植被覆盖率低的地区，降水能够影响土壤的起沙能力，温度升高引起土壤解冻，从而直接影响到沙尘暴的强度。在植被覆盖率高的地区，植被覆盖与沙尘暴强度关系更加密切。
（2）土壤湿度
造成沙尘暴暴发的原因很多，其中土壤含水量的多少（土壤湿度）对起沙有重要影响，特别是在植被覆盖率低的荒漠区，土壤湿度尤为重要。土壤含水量减少，土壤表面的水黏膜力也就减小，引起风对土壤的风蚀，土壤被风蚀的结果就是土壤的沙漠化。
土壤湿度是陆面过程中的关键物理参量，在沙尘天气过程中，土壤湿度影响临界摩擦速度，进而影响风蚀起沙量。然而长期以来，由于缺乏观测资料，土壤湿度的计算还存在一定困难。
除此之外，地表水分的减少有利于地面起沙，而滞留在大气中的沙尘粒子，会引起到达地球表面太阳辐射的变化，从而引起气候及环境的变化。研究指出，土壤湿度的梯度能够激发局地环流的形成和发展；植被和土壤湿度的空间变化能改变近地表层大气的斜压结构而激发对流风暴的形成。由此可见，土壤湿度的变化不仅使其本身发生了变化，而且对大气也有重要作用，从而对局地沙尘暴的暴发产生重要影响。
（3）积雪
积雪主要从两方面来影响沙尘天气的发生发展：一方面可通过影响土壤含水量，从而影响沙尘天气；另一方面是当积雪覆盖度减少时，地表裸露部分增加，雪盖对表层土壤的保护能力降低，表层土壤中的细小颗粒在强风作用下被刮起，进入大气中而成为沙尘暴的主要组成部分，积雪覆盖程度越差，表层土壤为强风提供沙尘的可能性就越大。因此，积雪覆盖状况的好坏，与沙尘天气发生的频度（日数）是有关联的，尤其是冬末春初，牧草尚未返青，冷空气活动频繁，雪盖对地表的保护就显得尤为重要。中国西部区域的冬雪在春季融化后，增加土壤湿度，这一过程可以抑制或减少沙尘天气的发生。
2.人为因素
引起我国沙尘暴和荒漠化的人为因素即不合理生产活动包括：
（1）滥牧
当植物的生长量给家畜消费的植物量供不应求时，即过度放牧，就会使植被遭到破坏，加快土地表面的裸露而成为风蚀或雨蚀的原因之一。当降雨丰富，植被繁茂时，家畜数量迅速增加，但如果发生干旱，植被衰退时，就必然要调整家畜数量，然而，实际上这种适应是十分困难的，多数情况会引起沙漠化。而且，近年在各地推行游牧民族的定居政策，都在限定地区进行放牧，不仅引起家畜的集中化，而且为了获得燃料，周围的树木都被采伐等很多情况，都对植被管理带来了不良影响。由于牧畜需要大面积的草原，在形成沙漠化面积的各种原因中，所占比例最大的就是过度放牧，所以在确定与植被相平衡家畜头数的同时，正在寻求改善放牧的方式。
（2）乱砍滥伐
无节制、无计划和不合理的采伐林木的行为就是乱砍滥伐。乱砍滥伐的行为带来直接的后果就是造成森林覆盖面积越来越小，导致森林生态系统服务功能受到损伤，旱涝灾害频繁加剧，水土流失严重，土地沙漠化，部分地区发生泥石流，长江、黄河的河道两边出现塌方，尤其是近几年，一些城市出现沙尘暴，极大地危害了人们的生活和工作。
（3）私挖滥采
近年来，由于利益的诱惑，滥挖中药材、搂发菜及无序采矿等私挖滥采现象十分突出。私挖滥采，既是社会毒瘤，也是安全生产的重大隐患，与当前全社会提倡的安全发展、和谐发展的要求背道而驰。私挖滥采不仅侵害矿产资源国家所有权，还破坏环境，对资源、植被造成严重破坏，造成水土流失，给社会带来极大的危害。一些地方被私挖滥采后，千疮百孔、满目疮痍，
造成许多农村水源枯竭和土地严重污染，排出的大量矸石严重影响了当地群众的生产生活。
（4）滥垦
滥垦是指天然草原地区不顾生态和土地、气候条件，盲目毁草开荒种粮，导致草原沙漠化等不良后果的行为。我国草原多处于半干旱和干旱气候区，土地母质多为沙质，结构疏松，生态系统脆弱。草原地区平均风速为3—4米/秒，最大风速为28米/秒，年平均大风日数为25—50天或更多。草原开垦后，因植被破坏，土地失去保护，多引起严重风蚀，富含有机质的表土被吹走，形成沙丘。近年来，随着农产品价格提高，种植业收人逐年增加，一些单位、集体和个人为了追求眼前利益，违反相关政策、法律法规的规定，未经审批非法乱开滥垦荒地，严重破坏了生态环境，同时也引发了矛盾纠纷，影响到社会稳定。
（5）水资源的无序利用水是生命之源，是人类赖以生存不可缺少的物质条件。水资源是经济社会发展最基础性的自然资源和战略性的经济资源，是其他任何物质不可替代的重要资源，合理开发、有效利用水资源已成为全球重视的战略问题。但是，目前水资源的开发、利用、节约和保护工作仍存在一定的问题，水资源的无序利用现象严重。如上游截水，大水漫灌、浪费水资源、造成土地盐渍化；下游缺水，沙漠植被死亡，造成土地沙漠化；过度开采地下水形成地下水漏斗，引起海水倒灌、咸水人侵，破坏土地结构，造成一系列生态环境问题等。
地球上不能没有沙尘暴
沙尘暴可谓臭名昭著，特别是在20世纪最后几年，声讨它的声音越来越强烈。黄色的天空，夹带着泥土的春雨成为北方一景，它甚至成了南方学子不愿到北京上学读书的理由，而建议“迁都”的声音也时有耳闻。沙尘暴真的那么讨厌吗？其实，在自然界，沙尘暴非但不是令人不快的“不速之客”，它还是带来丰富养料的“老朋友”和改善环境质量的“好帮手”。
1.全球沙尘暴地理分布
沙尘暴的地理分布与土地沙漠化区域密切相联。据统计，全世界主要有四大沙尘暴多发区，分别位于中亚、北美、澳洲以及包括北非至西亚在内的中东地区。
（1）中亚沙尘暴
中亚是全球发生沙尘暴最多的地区之一，有几个多发中心：一个在伊朗、阿富汗和巴基斯坦等国的交界处；一个在阿富汗的土耳其斯坦平原，年平均出现天数最多的为80.7天，出现在伊朗宾斯登地区。这些地区的沙尘暴主要发生在春夏的旱季。前苏联中亚地区的哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、土库曼等地也是沙尘暴多发区。邻近的南亚地区印度也有两种沙尘暴：一种称为洛风，是由于低槽加深产生强气压梯度造成的；另一种称为安德海是由雷暴云或飑线的下曳气流引起的。我国北方和蒙古国南部的沙尘暴多发区属于中亚沙尘暴区东部的一部分，主要发生在北方几大沙漠、沙地、戈壁及其边缘的荒漠地区，其中南疆盆地塔克拉玛干沙漠南部（如和田）的沙尘天气（包括浮尘、扬沙和沙尘暴），在多发年份，年发生日数可以超过300天。
（2）撒哈拉沙尘暴撒哈拉大沙漠位于非洲北部，气候条件极其恶劣，是地球上最不适合生物生存的地方之一，也是全球发生沙尘暴的主要源地之一。从20世纪70年代初到80年代中期，由于连年旱灾以及当地人过量放牧和开垦，造成草场退化、田地荒芜、沙漠化土地蔓延、沙尘暴加剧，当地人的生活环境急剧恶化。频繁的沙尘暴还殃及邻近地区，有的沙尘被东风带过大西洋到达了南美洲亚马孙地区，还有的沙尘被吹到了欧洲。英国牛津大学地质学院的研究记录表明，自1900年以来，英国共经历过17次撒哈拉沙漠降尘。专家确认，每年参与地球化学循环的上亿吨磷元素中有一半以上是从撒哈拉沙漠以浮尘传输形式输送到北大西洋的。
