全球气候变化的背景下,虽然我国沙尘天气发生的日数有所减少,强度有所减弱,但是沙尘天气的发生仍会降低空气质量、威胁人民健康、影响全球气候;沙尘天气尤其是沙尘暴的形成机制极其复杂,有必要对我国沙尘天气尤其是高发区域沙尘暴的形成机制进行深入研究。本文首先利用1980-2018年的中国沙尘地面气象观测资料和MERRA-2（The latest second Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications）再分析资料对我国沙尘天气的气候特征做了分析研究,然后挑选了7例南疆春季沙尘暴事件,揭示了沙尘暴事件中的大气环流异常特征,并从瞬变波角度解释了沙尘暴事件中关键天气系统的演变机制,最后使用WRF-Chem模式模拟了2001年4月8日的一次严重沙尘暴天气过程。主要结论如下:（1）利用两类资料研究我国1980-2018年沙尘天气气候特征显示,沙尘柱质量浓度（Dust Column Mass Density,简称:DCMD）的大值中心与沙尘天气高发区域均位于南疆和内蒙古中西部。南疆沙尘暴的年均发生日数呈波动下降趋势,但9年滑动平均在2009年后有不同程度的增加,而DCMD值呈波动上升趋势。沙尘暴年均发生日数在1980年代最多,2010年代次之,1990年代和2000年代变化不大,而DCMD值没有明显的年代际变化。南疆春季沙尘暴在1980、1990和2000年代呈下降趋势,在2010年代呈上升趋势,DCMD值在4个年代均呈上升趋势,但增值随年代逐渐减小。沙尘指数（DI）和DCMD值的经验正交分解（EOF）主模态占比均达到45%以上,呈全区一致性。（2）挑选了1980-2018年我国南疆7次春季沙尘暴事件,分析沙尘暴事件前2天至后4天DCMD值变化特征显示,DCMD值从“Day-2”天开始增加,“Day0”天强度和范围均达到最大,之后减弱,范围扩大至邻近和下游地区。沙尘暴事件前3天至后2天南疆上空高低空风速变化显著,对流层中高层风速均从“Day-3”天开始增加,200 h Pa风速在“Day-2”天至“Day 0”天均在急流标准(30m·s-1)以上,其中在“Day-1”天达到最大,500 h Pa风速变化特征与200 h Pa风速一致。而在对流层低层（850 h Pa及以下）,风速从“Day-2”天开始增大,在“Day 0”天达到最大。高层风速显著下降并低于气候态的时间（“Day+1”天）比中下层（“Day+2”天）早一天。沙尘暴事件中的大气环流异常特征为:“Day-2”天200 h Pa上60°E以东风速距平中心呈“南北负,中间正”的特征,正距平中心强度达到最强,在东亚副热带急流的西北边缘处形成一个明显的凸起,南疆上空风速增加至急流标准;“Day-6”天至“Day 0”天,500 h Pa上欧亚大陆位势高度距平场呈负位相的欧亚（EU）遥相关型,乌拉尔山高压脊在“Day 0”天达到最强;“Day-4”天,中高纬海平面气压场距平中心呈“正-负”分布,之后距平中心、西伯利亚高压（Siberian High,简称SH）、低压中心均增强并东移,至“Day 0”天,南疆位于SH与低压中心之间,引起地面剧烈的大风天气,造成沙尘暴事件。（3）利用物理分解方法,从瞬变波通量的角度解释了南疆春季沙尘暴事件的异常大气环流成因。“Day-2”天瞬变波动量通量在40°N和70°N附近辐合,副热带急流和极锋急流风速减弱,南疆位于副热带急流和极锋急流的入口区域,瞬变波可以从基本流中获取能量,对200 h Pa纬向风风速的增加起着重要作用,但瞬变波热量输送对高空纬向风的作用较小。高空风速的增加造成动量下传,促使低层风速增加,“Day-1”天30m·s-1等值线下移至400 h Pa以下。此外瞬变波热量通量在50-60°N的辐合有利于EU遥相关型负位相下乌拉尔山脊的建立和维持,动量通量的输送虽不利于暖脊的直接形成,但是其辐散可以通过减弱纬向风速间接促进高压脊的建立,乌拉尔山脊的建立加强了SH,导致近地面偏北大风的形成。Eliassen-Palm（E-P）通量的验证结果与瞬变波动量、热量通量输送特征一致。（4）利用WRF-Chem模式模拟了2001年4月8日南疆的一次沙尘暴天气过程。结果发现:WRF模式可以模拟出沙尘天气过程中的主要天气系统的异常演变特征。200 h Pa上,模式较好地模拟出了6日副热带急流西北边缘的纬向风凸起及其变化特征,8日的模拟效果最好;500 h Pa上,模式模拟出了沙尘天气过程中乌拉尔山脊的演变特征;海平面气压场上,模式模拟出了SH中心强度变化特征及位置移动特征,中心强度误差低于2 h Pa。WRF-Chem模式模拟的地面沙尘浓度在空间分布和时间变化上都较好地模拟出了沙尘天气的发生范围、强度变化和移动特征。