每年，薩赫勒的沙塵暴都會將大量塵埃—約5-10億吨，卷入大气層，升到4千米的高空。与此相比，1991年的皮納土波火山(Mount Pinatubo)大爆發只噴出了2千9百万吨火山灰。
沙塵暴的演變：衛星云圖捕捉到的加那利群島（圖中部）上空來自非洲西部（圖右部）的沙塵暴云圖。該沙塵暴將掠過大西洋，在北美登陸。Image credit: NASA
去年6月薩赫勒沙塵暴抵達美國佛羅里達州之前八個星期，有關另一個方向飄來的大片塵埃云團的報道一時成為新聞的焦點。2001年4月，兩場來自蒙古戈壁灘的沙塵暴經阿留申群島抵達太平洋西北，橫掃了整個北美洲。從4月14日至18日，第一場大型沙塵暴—在某一時間達到大約相當于日本的面積—給美國科羅拉多州上空蒙上了一層灰白色的塵妝。一周后，第二場略小的沙塵暴再次光臨太平洋西北地區。亞洲和非洲的沙塵暴的形成似乎都更為頻繁。
盡管塵埃顆粒很細小—大部分的顆粒直徑都在0.01至几十微米之間，但它對人類生存的影響卻是巨大的。《沙塵暴的行蹤》(The Secret Life of Dust)一文作者漢娜-霍姆斯（Hannah Holmes）直率地指出：“它可以改變天气、影響气候、危害無窮......它能把整個世界毀了。” 沙塵暴還可以改變國家的命運，決定戰爭的胜敗。据美國國家海洋与大气管理局一名不肯透露姓名的官員透露，最近，一個播報每日亞洲沙塵暴衛星云圖的電視系列節目因其中部分云圖源自阿富汗上空且其方位具有軍事价值而被停止。
全球塵埃“積聚”(budget)，科學家們采用這一措辭來表示全球循環的物質總量，正在引起越來越多的關注。人們研究它不斷變化的形態，對气候和生態系統可能造成的深遠影響，以及對人類健康可能造成的危害。自然形成的塵埃及其它顆粒物質（包括火山噴發、森林火災、活植被及海洋蒸發）占空气气溶膠的90%。大約有10%的空气气溶膠是由于人類活動造成的，主要來自汽車廢气和工業排放。
跟蹤浮塵：利用環球臭氧化學空气气溶膠輻射与轉移模型生成的气溶膠分布（左）与全球臭氧圖譜光譜測定儀的衛星測量結果（右）极相似。兩套云圖中顯示的都是從非洲經大西洋飄往美國的浮塵云團。Image credit: NASA
過去主要是這10%影響人類的健康。但研究人員發現自然生成的沙塵暴也越來越不容忽視。研究結果表明，平均直徑在2.5
以下的微粒塵埃可能會對健康造成嚴重的危害。除了塵埃顆粒本身所包含的礦物成分之外，塵埃中還會攜帶其它各种有害成分，包括細菌、真菌、化學污染物等。這些都可危及人類健康及環境。
初識沙塵暴
早在十九世紀三十年代，自然學家查理斯-達爾文（Charles Darwin）就開始注意到塵埃的蹤跡。當他乘座的HMS Beagle 號船在加那利群島停靠時，達爾文注意到船在穿越大西洋后，到處都積滿了灰塵，這些灰塵弄臟了儀表，并給甲板蒙上了一層細薄的紅色。達爾文開始觀察研究這些灰塵的來龍去脈。從此以后，人們就開始了對飄浮塵粒的研究。
另一位研究浮塵的學者是邁阿密大學海洋与大气合作研究所的所長約瑟夫M.普羅斯珀羅(Joseph M. Prospero)。他對薩赫勒沙塵暴及其越過大西洋的路徑研究已有將近40年。
普羅斯珀羅對塵埃的興趣源于對深海沉淀物的礦物學研究。那時，人們普遍認為海洋中的大部分礦物沉淀是由大型河流從大陸帶入海洋的。但在二十世紀六十年代中期，研究人員發現，在許多海洋區域，有一些沉積礦物很明顯与河流無關。例如，北大西洋發現的一种石英的形態明顯与北非西海岸之間存在某种聯系。非洲的許多土壤都是石英基的，但北非和西非都沒有足以造成深海石英沉淀的大河流。普羅斯珀羅說：“很明顯，石英沉淀是由其他原因造成的。”典籍的記載，包括達爾文的發現顯示，這些沉淀可能源自非洲刮來的塵埃。
自那以后，普羅斯珀羅就開始在加勒比及南佛羅里達州觀測站監測浮塵濃度，以确定浮塵是否与非洲刮來的沙塵暴有關。在二十世紀七十年代，薩赫勒地區開始干旱，塵埃光顧佛羅里達州的次數也隨之增加了。普羅斯珀羅所作的測量可能是迄今為止歷時最長的對空气气溶膠的記錄。這些記錄成了美國宇航局（NASA）、美國地質測繪局（USGS）和其他部門的研究人員參与的一系列空气气溶膠研究的基礎。
浮塵的起源：根据環球臭氧化學空气气溶膠輻射与輸送模式确定的10個主要沙塵暴源頭：1）索爾頓湖；2）巴塔哥尼亞；3）阿爾蒂普拉諾；4）薩赫勒地區；5）撒哈拉沙漠；6）納米比亞沙漠地帶；7）印度山谷；8）塔克拉馬干沙漠；9）戈壁灘；10）艾爾湖盆地Image credit: Mountain High Maps, Matt Ray/EHP
亞特蘭大佐治亞理工學院的保羅-金諾斯（Paul Ginoux）是其中的一名研究人員。他說，由于沙塵暴源規模及所處急流的流動方向，亞洲和非洲的沙塵暴對北美影響最大（沿赤道的熱帶聚合區起到了擋風牆的作用，將南半球和北半球分割開來）。金諾斯采用佐治亞理工研究人員秦麥安(音譯，Mian Chin)与馬里蘭州貝爾特斯維爾美國宇航局戈達德太空飛行中心共同開發的環球臭氧化學空气气溶膠輻射与轉移模型(Global Ozone Chemistry Aerosol Radiation and Transport, GOCART)模擬了源自亞洲和非洲的沙塵暴。環球臭氧化學空气气溶膠輻射与轉移模型使用美國宇航局地球觀測衛星系統的气象數据，可對模型与觀察結果進行直接對比。
GOCART模型將七种類型的浮塵顆粒（半徑在0.1-6.0之間）和气流的流動情況進行了分析，确定其塵暴的源頭，并對每年的起塵量及其流動途徑進行了預測。在比較非洲与亞洲的沙塵暴時，金諾斯及其他研究人員猜測，由于亞洲人口及工業城市密集，亞洲的塵暴將攜帶來更多的污染物。這兩個沙塵暴源有不同的季節性：北半球的非洲沙塵暴高發期在夏天，而亞洲的沙塵暴主要在春天形成，由過境的冷峰气流所生成的巨大云團組成，楔形峰面可以上升到8千米的高空。
金諾斯等人已确定了全球10個主要沙塵暴源，包括撒哈拉沙漠、薩赫勒地區，西南非的納米比亞沙漠、印度的印度山谷、西瑪拉雅山北部的塔克拉馬干沙漠、蒙古的戈壁灘，澳大利亞的艾爾湖盆地，美國加利福尼亞州東南部的索爾頓，玻利維亞与秘魯之間的阿爾蒂普拉諾山脈，以及安第斯山脈的巴塔哥尼亞地區。
滿肺塵埃
隨著遙感技朮的發展，人們已經對漂洋過海的塵埃云團的季節性及特征（特別是顆粒大小）有了更進一步的了解。塵埃顆粒的大小是很重要的一個特征。美國環保局就大气中攜帶的直徑達到10（空气動力學直徑為PM10）及直徑小于2.5（PM2.5）的顆粒物質制定了標准。
直徑達到10的浮塵會在肺部气管中沉積，造成支气管堵塞。直徑在4.0以下的顆粒可以隨呼吸气流運動，這意味著它們可以進入到肺部气体交換區，影響肺的正常工作。直徑在2.5以下的顆粒，也稱為微小顆粒，被認為對人類健康危害最大。這些顆粒可以穿過肺部入口的過濾机制，將病毒直接帶入肺部組織，或在肺部內表面形成一層膜，影響肺的正常工作。根据普羅斯珀羅的說法，由撒哈拉沙塵暴帶入美國的浮塵中的1/3-1/2的顆粒直徑都小于PM2.5。
盡管早在二十世紀三十年代，美國塵暴泛濫時就有人喪命于一种被稱作“灰塵肺炎”的疾病，并引起公共衛生官員的注意，但當時人們對空气气溶膠對人体健康危害的知識還是少得可怜。塵暴 (Dust Bowl，多見于美國中南部五州)是由于過度開墾本已脆弱的草地，种植小麥及土地管理不良加上遇上干旱及大風，耕作層被風刮走，形成席卷美國大平原的沙塵暴。
美國猶他州普羅沃市楊伯翰大學(Brigham Young University)經濟學教授、沙塵暴問題專家阿登-波普三世(C. Arden Pope, III)說:“不幸的是，直到最近，我們才開始對微小顆粒進行日常監測。”在《環境与健康展望》2000年8月份增刊上發表的一篇綜述中，波普簡要地介紹了微小顆粒的主要形成机制和危害。在城市地區，大部分的PM2.5顆粒，包括硫酸鹽顆粒和硝酸鹽顆粒，都是由于燃燒和光化學反應產生的。
漫天黃塵：過度种植及持續的干旱造成了二十世紀三十年代美國大平原的黃塵地帶。
Image credit: NOAA/Department of Commerce
根据傳統說法，由無机物形成的微小顆粒一般是不具備危害性的，但暴露于大量無害微小顆粒也能湮滅机体過濾有害物質進入肺部的系統，進而影響呼吸功能。新的研究結果顯示，如果微小顆粒使肺泡發炎，釋放出有害的細胞因子，使血液變得粘稠，會危及心血管疾病患者。据波普說，這一反應會造成某些人，包括老年人、儿童、心臟病、流感及哮喘病患者心臟病發作導致死亡。但他又提醒人們，一般情況下，還不足以產生如此嚴重的后果，這要取決于暴露水平及暴露時間。
紐約大學環境醫學研究所人体暴露与健康研究中心主任莫頓-李普曼(Morton Lippmann)對此表示同意。他也認為沙塵暴本身并不能真正對健康构成威脅。沙塵暴使空气气溶膠的构成更加复雜，美國環保局的顆粒物質標准實施起來也更困難。
要將灰塵對健康的危害与其他類型的空气气溶膠進行比較是很困難的。但新墨西哥州阿爾布開克美國環境呼吸系統研究中心主任喬-莫德利（Joe Mauderly）提出了一种比較方法。首先，測量浮塵顆粒的大小。如果是洲際浮塵，那么，大多數都是危害性較大的PM2.5級顆粒。其次，再考慮顆粒的相對毒性。根据莫德利的觀點，亞洲和非洲的浮塵大都是地表浮土—主要是結晶岩顆粒—他們的毒性要比工業煙塵小。最后，還應考慮人們受暴露的濃度。他說，總而言之“你可以根据空气中浮塵濃度超出底限PM2.5濃度的情況來估算遠程浮塵可能造成的危害。”
另一种方法就是根据PM2.5的危害按比例來推算浮塵的危害。但莫德利指出，這种方法不精确。他說，“事實上，任何一种用PM2.5來推算健康風險的方法都是不精确的。但考慮到目前的認知水平，這是一种合理的估算方法。”
普羅斯珀羅認為，由于浮塵顆粒大小及濃度，非洲沙塵暴所帶來的風險要比本地的地表浮塵要大。他說：“非洲沙塵暴中的微小顆粒濃度比美國本土的浮塵中的要大得多。西部刮過來的沙塵暴最多會在你的鼻孔內留下許多泥巴。”這表示机体正在進行有效地過濾西部刮過來的塵土。但東海岸的沙塵暴就不是這樣的。東海岸沙塵暴中的微小顆粒可以穿透肺部的防御系統，尤其對那些免疫系統較弱的人。
如果將莫德利的經驗估算方法用于佛羅里達州測得的數值，綜合考慮灰塵顆粒的大小（43%屬于PM2.5級）和濃度（1983年7月，邁阿密的PM2.5濃度有三天時間達到49-74 
/m3）后，就發現在大型沙塵暴期間，邁阿密有相當大比例的一部分人口受到的短時間微小顆粒暴露濃度要高于美國環保局所規定的65 /m3的24小時內的標准。普羅斯珀羅也承認，這种情況很少發生，持續時間也不長。“盡管這一濃度本身還不至于超出所規定的24小時PM2.5標准。但如果加上地區性排放，問題的嚴重性就顯而易見了。”考慮到沙塵暴的季節性，這种組合是极可能發生的：在美國東南部，夏天的浮塵濃度最高，而此時空气污染濃度也最高。
非洲浮塵中的礦物質成分更增加了其危害性。研究結果表明，浮塵中的微小鐵顆粒—非洲浮塵呈現紅色的原因—會在肺部表面形成羥基化游离基，經長時間作用，會損傷肺部組織，并降低其效率。
漂浮過洋
除了顆粒大小之外，洲際浮塵云團的另一個重要特征就是其攜帶的微生物。以往，人們曾一度認為細菌在漂洋過海的旅途中無法存活，但這一看法正在改變。現在，人們已經知道細菌和真菌可以附著到浮塵顆粒上并引起過敏反應和疾病，這可能与近期的哮喘病發病率上升有關。
哮喘病可能是最容易因沙塵暴而惡化的呼吸道疾病之一。但由于引起哮喘病的原因很多，要証明這一因果關系也很困難。近年來，南佛羅里達州和加勒比地區的哮喘并發病率急劇上升。但是實際情況是，1980年以來，許多地區的哮喘病發病率已經翻了一番，其原因尚不明确。霍姆斯說：“研究哮喘病時，你會發現到處都是那种令人吃惊的巧合。”
新的研究結果提供了更多的証据來証明洲際沙塵暴可能會傳播各种病原体。佛羅里達州圣彼得斯堡美國地質測繪局沿海地質中心微生物學家戴爾-格里芬（Dale Griffin）對地質測繪局海洋生物學家弗吉尼亞-加里森（Virginia Garrison）在美屬維爾京群島圣約翰島收集的浮塵樣本進行了篩選。在圣約翰島上，加里森用真空泵分別將浮塵樣本吸入無菌金屬罐中，并且在有沙塵暴天气和無沙塵暴天气都收集了樣本。格里芬用R2A瓊脂對樣本進行培養，以确定經過長時間的紫外線照射后有無存活下來的細菌（R2A瓊脂是一种廣普細菌培養基，即多种細菌可以在上面生長繁殖）這一研究發表在2001年6月14日的《大气生物學》(Aerobiologica)上。其結果表明，格里芬等人成功分离出了200多种活的細菌和真菌。在此之前，研究工作者一直認為，由于從非洲到圣約翰島要經過5-7天的紫外線照射，這种傳播是不可能的。
格里芬說：“我們發現有幸存活下來的病原体可影響老年人及儿童不完善的免疫系統，大多數病原体[可造成]皮膚感染，包括皮疹、口瘡或皮下硬結。他們還發現了能感染棉花、桃樹、水稻等作物的病原体。格里芬還在繼續尋找柑橘枝枯病病原体。這是發生在世界上許多地區的一种地方性果樹病，在亞洲和非洲都有，這一果樹病在佛羅里達州偶爾爆發，毀坏柑橘作物，給生態及經濟造成了极大破坏。
格里芬認為微生物之所以能夠存活下來，是因為在厚厚的塵云遮蓋之下，底部的紫外線暴露水平可能只有上部的一半。因此，底層的微生物在屏蔽之下就有足夠的机會存活。另外，非洲浮塵顆粒中由樹葉等有机物形成的空穴在細菌著陸之前也可以給其提供安全的屏障。
納污藏垢
与非洲相比，亞洲的浮塵云團所含由人類活動產生的污染物更多，如硫酸鹽。由于這一原因，亞洲的空气气溶膠也會造成更多的問題。中國總体上正在經歷一次大气浮塵危机。源自中國的蒙古地區的沙塵暴是由于該地區因鼓勵糧食生產的政策引起的過度放牧所造成的土壤嚴重侵蝕而引起的。當狂風把沙塵從這些受侵蝕的土地上刮起，浮塵云團經過北京等大城市時，又攜帶了大量的工業污染物。最后形成的沙塵暴可造成机場因能見度不夠而關閉，甚至更坏的后果。
根据霍姆斯的說法，每14個人中就有1人死于吸入有害的大气气溶膠。而由于吸入不洁淨空气引起的肺炎是造成中國儿童死亡的第一原因。霍姆斯估計，中國每年有100万人死于大气浮塵的危害。她說：“年复一年，總數相當于整個緬因州的人口就這樣死于浮塵中毒。”
不健康的乘客：圖為從2001年6月抵達美屬維爾京群島圣約翰島上的非洲沙塵暴中收集到的有机物顆粒（上）及細菌。Image credits: USGS; USGS
空气气溶膠帶走了土壤養分，遮蔽了農作物所需的紫外光線，導致了農作物產量的降低，間接影響人類的食物供應。1998年，美國駐北京大使館一份題為《中華人民共和國的沙漠化問題：內蒙古草原的戰爭与宁夏人口的激增》的報告中指出，中國的貧困圖譜与沙漠化、環境破坏、及社會變化圖譜有很大的重疊。
以前發生過的球孢子菌病或者叫“圣華金山谷熱”，是一种發生在美國西南地區和墨西哥部分地區的類似于流感的地方性疾病，証明細菌可通過浮塵進行傳播。在美國西南地區，七月份至九月份是沙塵暴多發季節。疾病控制与預防中心已注意到球孢子菌病在亞利桑那州、加利福尼亞州及新墨西哥州的發病率正逐步增多。在亞力桑那州，1980年至1995年期間，疾病控制与預防中心記錄到的年病例從200增長到600例以上。該中心將這一增長与兩類主要易感人口的增長聯系在一起：即老年人与感染愛滋病患者。該州這兩類人口的數量1990-1995年期間增長了79%。
朝鮮出血熱病毒(hantavirus)是另一种由浮塵攜帶的病毒。盡管這种病毒于1993年才在美國西南部被首次發現，但隨后在世界各地都有發現。根据聯合國糧農組織的說法，這种病毒似乎与土壤侵蝕和森林退化有關。美國林業局國際林業分析家朱莉-萊克（Julie Lyke）說，森林退化給許多疾病如萊姆病及朝鮮出血熱病毒創造了栖生地，因為壁虱、蚊子、嚙齒動物等疾病載体适于在因開墾而退化的地理環境中生長。（這种地理環境也會產生沙塵暴）。人類主要是通過吸入空气中的老鼠糞便患上朝鮮出血熱病毒：當空气足夠干燥，且風力足夠的情況下，病毒就可以懸浮在空气中，使人吸入并感染。盡管該病可以治愈，但由于該病毒會造成患者肺部迅速積水，往往還未等到患者就醫，就已奪去了他的生命。
更常見的情況是，從本地所形成的沙塵暴所造成的危害并不在于其攜帶的病菌，而是沙塵暴所卷起的浮塵物質，如建筑工地和工業地區的混凝土灰塵。德克薩斯州環境管理官員尼爾-卡曼(Neil Carman)在Sierra俱樂部德克薩斯州分部新聞發布會上稱，由于其顆粒小且具有毒性，混凝土灰塵會損傷肺部組織。位于坦佩市的亞利桑那州立大學的環境地質學家威爾-斯蒂芬諾夫（Will Stefanov）已采用遙感技朮來确定城市和鄉村環境中的大气浮塵的源頭及目的地，以及它們的流動方式。在城市，建筑工地及其它遭毀坏的建筑物是最主要的灰塵源頭。后者的一個例子就是世界貿易中心大樓遭恐怖襲擊后揚起的大量灰塵。研究人員還在繼續檢測世貿大廈周圍空气的顆粒物質的濃度。斯蒂芬諾夫下一階段的研究工作將對大气中的浮塵進行物理、化學、及生物分析。
紅潮泛濫
美國地質測繪局的生物學家們已經開始研究了沙塵暴對生態系統的可能影響。吉恩-希恩（Gene Shinn）是美國地質測繪局沿海地質學中心的一位高級地質學家。普羅斯珀羅的非洲沙塵暴行為圖中有一幅引起了他的興趣。這幅圖中的沙塵暴模式他在美國沿海拍攝珊瑚礁時見過。在2001年出版的《全球變化与人類健康》(Global Change & Human Health)第二卷第一期上發表的研究報告中，希恩等人指出非洲薩赫勒地區二十世紀七十年代以來所遭受的干旱、北大西洋天气規律的變化、灰塵沉積、及有毒藻類過量繁殖之間存在某种聯系。
沙塵暴源頭：2001年3月5日的一場沙塵暴席卷了中國的東北地區（上）。肉眼可見浮塵濃度最高的地區在奇伊利海灣与蒙古邊界之間。由于過度放牧和過度种植造成的沙漠化已為沙塵暴在中國大部分農村地區的形成創造了條件（左）。
Image credits: top to bottom: NASA; FAO/R. Faidutti
迄今為止，最明顯的就是非洲沙塵暴造成的鐵沉積与藻類過量繁殖之間的關聯。2001年9月份的《湖沼學与海洋學》(Limnology and Oceanography)刊登了由南佛羅里達州大學海洋科學學院研究生賈森-萊內斯(Jason Lenes)參与撰寫的一份關于束毛藻(Trichodesmium)的研究報告。束毛藻是一种可以生產自身所需氮元素的細菌，是過去二十年來災難性紅潮的元凶。
萊內斯等人指出，束毛藻利用雨水的鐵或沉降顆粒中的鐵解決了鐵的缺乏—鐵缺乏是其生長的一個制約因素。萊內斯發現，束毛藻菌落已經形成了一种“進化來的技巧”，它們會將浮塵顆粒緊緊包住，以盡量增加細胞与鐵的接触，并釋放出更多的鐵來滿足其生長的需要。1999年，也就是進行本次研究那一年，由束毛藻引發的有毒紅潮造成了佛羅里達州沿海大量魚類及100多頭被列為_危動物的海牛死亡。盡管公眾健康部門的警告牌叫人們遠离危險水域，但即使走在大型紅潮附近的海灘上也會使人受到從紅潮表層蒸發出的毒素的影響。萊內斯說，“如果有人受到紅潮的影響，我一點也不會感到奇怪，如咳嗽或打噴嚏，只不過沒有統計罷了。”
另一個紅潮嚴重的年份是2001年。据萊內斯說，在2001年秋天形成的一次大型紅潮，在佛羅里達州彭薩科拉与圣彼得斯堡之間400公里的海域漂移了几個月。萊內斯再次發現了非洲沙塵暴与束毛藻之間的相關性—束毛藻在非洲夏季沙塵暴期間開始增長。他說：“很快，紅潮就開始蔓延。”除對海洋生物造成危害之外，紅潮還危及佛羅里達州的漁業和旅游業。据有關的調查估計，每年造成的損失達2千5百万美元。
研究人員發現浮塵云團還從更廣泛的角度給海洋生命的蒙上了陰影。照射到海洋的陽光大約有80%用于蒸發水分，給地球提供淡水供應。位于圣迭戈市的加利福尼亞大學大气物理學家拉曼內森(V. Ramanathan)指出，如果這部分陽光減弱，那么地球的水分循環就會放慢。在一篇發表在2001年12月7日《科學》上的一項由多國机构完成的研究空气气溶膠在印度洋上空的運動的研究結果中，文章第一作者拉曼內森說，“這將影響這個星球的水資源”。本文作者們還發現了与非洲和亞洲浮塵云團造成的問題相類似的情況：空气气溶膠向海洋的移動（如經過印度孟買上空的浮塵云團）將對整個地球造成深遠的影響，而以往人們認為這种空气气溶膠只會影響本地。
刨根問底
另一項多國研究，亞太區空气气溶膠特性實驗（ACE-Asia)在美國國家海洋与大气管理局及國家科學基金會的支持下對東亞的空气气溶膠移動進行了研究。2001年春天，亞太區空气气溶膠特性實驗集中研究了空气气溶膠對气候的影響，初步結果表明，沙塵暴可能确實會影響全球气候模式。但是，由于浮塵云團既吸收熱量，又會反射照射到地面的陽光，目前尚不清楚其總体效果是使地球變暖還是變冷。亞太區空气气溶膠特性實驗計划今年春天繼續對浮塵云團進行研究。
位于科羅拉多州的美國國家海洋与大气管理局气候檢測与分析實驗室博爾德觀測站主任拉斯-施內爾（Russ Schnell）說，國家海洋与大气管理局觀測亞洲浮塵云團已有一段時間。該机构位于夏威夷的冒納羅亞大型觀測站二十多年來每年春天都跟蹤亞洲沙塵暴的到達情況。“直到最近，國家海洋与大气管理局以外的人們才開始注意這些浮塵。”施內爾說。我們通過電子郵件方式与正在前往南极洲的施內爾取得了聯系，他發表了上述意見。有時候，沙塵暴3天以內就可以到達夏威夷觀測站，但一般情況下需要5-7天。
深遠的影響：佛羅里達州近海的一場紅潮造成大量魚類及其他生物的死亡。紅潮很可能是由于海水中嗜鐵細菌束毛藻（右）与相距半個地球之遙的南非含鐵浮塵共同作用的結果。最近几年，美國國家海洋与大气管理局擴展了對亞洲沙塵暴的跟蹤工作。在加利福尼亞海岸的特拉尼達角設立的一個新監測站監測其在美國大陸的出現。該監測站將于2002年春天研究沙塵暴的流動情況及其攜帶的污染物。這項研究是美國國家海洋与大气管理局進行的名為浮塵洲際移動及化學轉化研究項目的一部分。根据施內爾提供的信息，本次研究將使用飛机，并沿西海岸增設地面測量站，研究來自亞洲的气流及空气气溶膠對東太平洋空气的化學影響。Image credits: top to bottom: The Charlotte Sun Herald/Paul Schmidt; Florida Marine Research Institute
這种利用飛机進入沙塵暴中心的研究方法可能會成為一种趨勢。格里芬說，“我希望明年能出去，能跑在中國沙塵暴的前面（來研究它）。”他打算在飛机上裝備取樣設備，在同一沙塵暴的三個位置進行測試：生成點（在日本和韓國上空），中途（在阿留申群島上空）以及終點（太平洋西北海岸）。在浮塵云團內，格里芬計划用大型真空泵在各地點采集20,000升空气樣本。格里芬說：“我們所面臨的挑戰就是如何判斷浮塵云團的移動方向并跟上它。”
福兮禍兮
浮塵研究人員提醒人們不要以為浮塵云團是只會使農民失去土地，使儿童咳嗽的惡魔。實際上，浮塵云團也有好的一面，它給亞馬遜盆地及其它地區的雨林帶來重要的養分。格里芬指出一些研究的結果表明，如果沒有亞洲的浮塵中帶來的養分，那么，夏威夷群島上的雨林在那片貧瘠的土地上就無法生存。
云團觀測站：夏威夷的冒納羅亞觀測站的科學家們二十多年來一直在監測亞洲沙塵暴的登陸。
Image credit: NOAA/Department of Commerce
浮塵的推崇者們發起了一項運動，目的是使使全球土壤“恢复礦物化”，以恢复農業的活力。土地恢复礦物化网站http://Remineralize-the-earth.org/ 公布了一些岩石粉末在恢复土地肥力方面的效果要优于氮_磷_鉀肥的研究報告（氮_磷_鉀肥還很容易滲透到地下水中，并造成含氮徑流，引起有害藻類的過度繁殖）。据主管网站論壇的喬安娜-坎培（Joanna Campe）說，恢复土地礦物化的運動起源于德國，在歐洲很流行。在德國、瑞士、和澳地利就有出售礦石粉塵的大公司。石粉業對于這一運動寄予了极大的熱忱。
萊內斯說，即使是有害藻類的過度繁殖，對海洋生態系統也有尚不為人知的利益。他用森林火災打了個比方。過去，林業科學家們認為森林火災是森林的災難。但數十年的防火政策卻造成了自然規律的反作用，迫使人們對森林火災重新進行認識。現在，人們認識到，森林火災在森林再生中起著重要作用。萊內斯說：“紅潮也可能具備同樣的功效。”基于這一原因，有害藻類的過度繁殖的生態學及海洋學研究項目（萊內斯在佛羅里達州大學的項目）就是為了對海洋生態系統、其物种變化、溫度及化學組成進行綜合分析。萊內斯期望在2-3年內能建成一個完整的模型。
由于洲際沙塵暴的具体机制及效果仍處于研究階段，此時作出任何反應尚為時過早。此前人們也提出過各种各樣的建議，包括更好地管理中國境內的侵蝕土地的使用以及向易受影響的人群提供更准确、更有針對性的沙塵暴預報。金諾斯承認要建立一個健康影響模型還有許多工作尚待進行。他說，這顯然需要各方面的協作。他邀請了微生物學家及其他學科的專家來協助選擇參數，如紫外線暴露閾值，以便對那些對人類健康有影響的微生物建立研究模型。有了這些參數后，GOCART模型就可預測這些影響特定人群微生物的濃度。金諾斯說：“手段已經有了，只是需要進一步完善。”
隨著對這些空气气溶膠的進一步篩選、确定、和研究，對灰塵的科學理解必將進一步深入。人們對灰塵影響人類健康、气候、及生態系統的途徑的理解也將不斷進化。這种認知水平的進化過程是符合達爾文的進化論觀點的。
--David A. Taylor
譯自 Environmental Health Perspectives 110:A80-A87 (2002)
Last Updated: March 19, 2002