沙尘暴来临时，强风从地面卷起大量沙尘，水平能见度小于1千米，具有突发性且持续时间较短的特点。沙尘暴是沙暴和尘暴的统称，其中沙暴是指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风暴，尘暴则是大风把大量尘埃及其他细颗粒物卷入高空所形成的风暴。
土壤、黄砂主要成分是硅酸盐，当干旱少雨且气温变暖时，硅酸盐表面的硅酸失去水分，这样硅酸盐土壤胶团、砂粒表面就会带有负电荷，相互排斥成为不能凝聚在一起的气溶胶，从而形成扬砂即沙尘暴。简单来说，沙尘暴本质上是带有负电荷的硅酸盐气溶胶。
强风、强热力不稳定和沙源是沙尘暴形成的主要条件。强风是沙尘暴产生的动力，保证沙尘能够被长距离输送；沙或尘源是沙尘暴的物质基础；不稳定的热力条件进一步“煽风点火”，使强对流升级从而夹带更多的沙尘并将沙尘卷扬得更高。
除此之外，前期干旱少雨，天气变暖，气温回升，是沙尘暴形成的特殊的天气背景；地面冷锋前对流单体发展成云团或飑线是有利于沙尘暴发展并加强的中小尺度系统；有利于风速加大的地形条件即狭管作用也是沙尘暴形成的有利条件之一。
从物理因素的角度来说，在极有利的大尺度环境、高空干冷急流和强垂直风速、风向切变及热力不稳定层结条件下，引起锋区附近中小尺度系统生成、发展，加剧了锋区前后的气压、温度梯度，形成了锋区前后的巨大压温梯度。在动量下传和梯度偏差风的共同作用下，使近地层风速陡升，掀起地表沙尘，形成沙尘暴或强沙尘暴天气。
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