桂海林 秦贺 赵培涛 王飞 唐志军 王继康 朱媛媛 褚旸晰

(1.国家气象中心，北京 100081； 2.新疆维吾尔自治区气象台，新疆 乌鲁木齐 830002； 3.中国气象局气象探测中心，北京 100081； 4.中国气象科学研究院，北京 100081； 5.91876部队气象台，河北 山海关 066203； 6.中国环境监测总站，北京 100089； 7.中国环境科学研究院，北京 100089)

引言

中国北方是东亚沙尘源的重要组成部分[1]。沙尘天气出现时，沙尘气溶胶粒子浓度急剧上升，大气环境明显恶化。沙尘气溶胶可从中亚沙漠或戈壁向下游长距离输送至东亚、北美地区[2-3]，甚至还能绕地球一周，格陵兰和法国阿尔卑斯山的冰雪核中曾发现有亚洲沙尘粒子[4-7]。另外，沙尘天气的发生对大气环境和辐射收支平衡有重要影响[8]，加剧土地的荒漠化[9-10]，甚至对全球气候产生深远的影响[11-12]。沙尘天气与气象因子密切相关[13-14]，其中风速是沙尘天气发生的重要驱动力[15]，而温度、降水、湿度等通过改变下垫面直接或间接影响沙尘天气发生的范围、强度、频率等[16]。研究表明，影响中国的沙尘天气通常有三条移动路径:北方路径、西北路径和西方路径[17]，大范围沙尘暴的发生通常伴随着大尺度环流的调整和冷空气的移动，冷锋伴随的大风通过强上升气流将土壤尘粒卷扬进入对流层高层后，随西风急流向源区下游传输，其传输距离与沙尘气溶胶的传输高度密切相关。而沙尘的传输类型受地表风蚀程度与起沙风速阈值的变化影响[18]。

传统气象观测中依靠观测员目视与地面能见度来对沙尘天气进行判识，缺乏对沙尘的定量观测，尤其缺乏对沙尘气溶胶的垂直观测。……