Forti tempeste di sabbia si sono ripresentate nella primavera del 2021 dopo oltre 10 anni di assenza nel nord della Cina. Tra il 14 e il 17 marzo, la forte tempesta di sabbia ha colpito una regione di oltre 3,8 milioni di chilometri quadrati. Il PM₁₀ le concentrazioni a Pechino hanno superato i 7000 µg m ⁻³ , e la visibilità era solo di poche centinaia di metri, il che rappresentava una seria minaccia per la salute delle persone, i trasporti e la civiltà ecologica.

Il team guidato dal Prof. Huijun Wang (Università di Scienza e Tecnologia dell'Informazione di Nanchino) ha scoperto che la temperatura dell'aria superficiale (SAT) e la temperatura del suolo sotterraneo nell'area della sorgente di polvere (intorno alla Mongolia) erano persistentemente inferiori (la più bassa dal 1979) durante i primi -inverno, ma persistentemente più alto (il più alto dal 1979) nel tardo inverno. La temperatura più fresca ha provocato un permafrost più profondo, quindi il forte riscaldamento ha portato la superficie terrestre a scongelarsi e diventare più allentata. Nel frattempo, le precipitazioni invernali sono state le seconde più piccole durante l'ultimo decennio. Inoltre, la copertura della vegetazione superficiale ha raggiunto il livello peggiore dal 1979. Una volta che compaiono forti venti, le particelle di polvere si solleveranno con il vento per produrre polvere o tempesta di sabbia.

Il Prof. Zhicong Yin (primo autore) ha sottolineato che è più importante trovare i driver climatici precedenti, che contenevano informazioni predittive efficienti, dalle osservazioni e dalle simulazioni CMIP6. La diminuzione del ghiaccio marino di Barents e Kara da novembre a dicembre aumenterebbe l'altezza del geopotenziale locale e il blocco degli Urali in alto, e quindi le anomale regioni settentrionali hanno trasportato massa d'aria fredda in Mongolia all'inizio dell'inverno. Tuttavia, le anomalie positive del ghiaccio marino di gennaio-febbraio hanno indotto la massa d'aria fredda a rimanere intrappolata sulla pianura della Siberia occidentale e sulla pianura dell'Europa orientale e hanno portato a una superficie terrestre più calda in Mongolia.

L'evento di La Niña (pacifico tropicale orientale più freddo) e le anomalie positive della temperatura della superficie del mare nell'Atlantico nord-occidentale sono risultate essere gli altri due fattori forzanti esterni. Dopo l'evento La Niña, il monsone invernale dell'Asia orientale si rafforzerebbe e il flusso di vapore acqueo divergeva facilmente intorno alla Mongolia e di conseguenza le precipitazioni diminuivano. Allo stesso modo, il più caldo Pacifico nord-occidentale ha indotto un treno ondulatorio di Rossby superiore a indebolire il vortice polare asiatico e rafforzare l'Alto degli Urali, e ha comportato una riduzione delle precipitazioni invernali in Mongolia. In sintesi, l'inversione delle anomalie del ghiaccio marino, l'evento La Niña e il più caldo Atlantico nord-occidentale hanno portato congiuntamente alla superficie sciolta e asciutta in Mongolia, ovvero una fonte di polvere sufficiente.

Inoltre, il più forte ciclone mongolo durante l'ultimo decennio si è formato e si è sviluppato nel 14-15 marzo 2021. I movimenti discendenti con trasporto verso il basso della quantità di moto da ovest hanno notevolmente ampliato i venti di superficie (25 m s ^-1 ), che ha scosso e soffiato la superficie del terreno asciutto e sciolto. Successivamente, i moti ascendenti davanti al ciclone hanno sollevato le particelle di sabbia nella troposfera. Con il movimento e lo sviluppo del ciclone mongolo, l'avvezione fredda ha trasportato grandi quantità di particelle di polvere nel nord della Cina. Alle 09:00 del 15 marzo, gli slanci troposferici occidentali sono stati trasportati verso il basso in superficie, provocando grandi raffiche (15 m s ^-1 ), quindi una grave tempesta di sabbia si è verificata nel nord della Cina.