中国北方包含了西风带气候区、高原气候区和东亚季风边缘气候区,有沙漠、戈壁、沙地和草原几种地貌类型。这一地区又是沙尘天气的频发区及重点影响区,因此对该区域沙尘天气特点的研究具有十分重要的意义。本论文通过2002年至2011年中国北方地区气象站点资料和卫星观测地表植被资料,分析近十年的沙尘天气变化特征,以及沙尘天气与地面风速和植被指数的关系,在于揭示气候变化如何通过起沙风速和地表植被变化来影响沙尘天气。特别是有关沙尘天气的形成与起沙风速、下垫面因子间定量的相互作用机制。研究结果表明：(1)中国北方沙尘天气与强风和植被变化都有关系：①近十年的沙尘天气相比较20世纪90年代又有了明显的减少,在2002年和2006年沙尘天气爆发频率较高,其它年份沙尘天气爆发频率比较低,沙尘天气爆发频率和强风频率有很好的关系,强风减少是近十年沙尘天气较少发生的原因之一。②沙尘天气与归一化植被指数(NDVI)的0.2等值线位置的变化有关,当其向东进时,地方地区地表植被覆盖减少,沙尘天气也频发；向西退时,北方地区地表植被覆盖增加,沙尘天气也减弱。③在不同区域的沙尘天气日数与强风日数和NDVI的关系不同,在植被较少靠近沙漠的地区,沙尘天气日数和强风日数有很好的正相关性,强风对沙尘天气的发生作用明显；在沙漠与草原的过渡地带,沙尘天气日数与NDVI有很好的负相关性,植被的变化对沙尘天气的发生作用明显。④当前一年或当年的降水偏少,导致植被指数减小,地表植被覆盖减小,一旦形成有利于强风的大气环流,导致强风增强,中国北方的沙尘天气可能增强；当降水偏多,植被指数增加,地表植被覆盖增加,并且强风偏弱,中国北方的沙尘天气就可能偏少。(2)强沙尘暴天气过程是各种天气尺度系统相互作用以及前期沙尘源区的植被低、土壤湿度低的结果,其天气系统越强,影响范围越广。①2010年3月19～22日的强沙尘暴天气过程是由高空东亚大槽,冷空气不断从冷槽的底部分离东移,地面冷锋和蒙古气旋明显发展东移南下影响所致。冷暖空气强烈的交换,形成了锋区前后的巨大气压、温度梯度,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。沙尘暴天气首先出现在蒙古国及内蒙古西部,沙尘源区土壤湿度小,为沙尘暴的发生提供了有利条件。②中国北方除东北和新疆地区外均受到此次沙尘暴天气过程的影响,API显著升高,首要污染物均是可吸入颗粒物。其中3月20日银川、呼和浩特、大同、北京的API达到500,污染级别是V,空气质量为重度污染；西宁、济南、兰州的AP1分别是461、409、328,污染级别也是V,空气质量为重度污染。(3)内蒙古半干旱区朱日和地区地表植被参数的变化对沙尘天气发生具有重要指示作用：①2002年至2011年朱日和地区的春季平均风速为5.4m/s,临界起沙风速为9.4m/s,沙尘频率和起沙强风频率呈波动变化,沙尘频率和起沙强风频率有很好相关性。地表条件越差,越容易受风蚀,更容易发生沙尘天气。②通过分析夏季降水量、归一化植被指数NDVI、叶面积指数LAI和净初级生产力NPP与次年春季标准化天气频率NfDO的关系,发现当夏季降水量超过100mm, NDVImax超过0.24,LAImax超过0.3,NPPmax超过0.6gC/m2/day,NfDO很低,沙尘天气不易发生；而当夏季降水量、NDVImax、LAImax和NPPmax低于以上的阂值时,NfDO处于高值多,较易发生沙尘天气。③通过地表特征变化对沙尘天气的影响机制的分析,得出夏季降水量、NDVI、LAI和NPP的变化对来年沙尘天气有重要的影响,降水和地表特征通过夏季有效的降水促进了植物生长、夏季降水量、NDVI、LAI和NPP增大、来年春天土壤不容易侵蚀的机制影响沙尘天气不易发生。