“十三五”期间我国环境空气质量得到明显改善,但因沙尘引起的重污染时有发生,尤其我国西北地区。为有效改善甘肃省空气质量,妥善应对重污染,首先,客观、准确的识别了2015～2020年我国沙尘发生的时段,并研究沙尘时空分布特征和沙尘易发生区域及强沙尘发生区域。其次,选取发生在中国西北地区的强沙尘暴过程,利用甘肃省境内气溶胶激光雷达组网探测结果,结合地面观测数据及NCEP/NCAR再分析资料,对沙尘的发生发展及演变过程进行深入研究,拟合得到沙尘期间垂直方向的颗粒物浓度值,弥补沙尘单一的监测方式,并实现了气溶胶激光雷达在沙尘中从定性到定量的研究。最后,通过地面观测值和激光雷达组网对WRF-Chem模式模拟的一次沙尘过程分别进行水平和垂直方向的对比,以期为WRF-Chem模式改进方向提供参考。通过激光雷达组网对沙尘的深入研究,对沙尘的预报预警具有一定的指导意义,改善沙尘预报准确率,为大气污染防控提供了基础信息和技术支撑。根据中国环境监测总站新近提出的判定沙尘影响时段方法,利用全国336个城市空气质量站点小时PM10和PM2.5质量浓度数据,客观、准确识别2015～2020年我国沙尘发生时段并研究其时空分布变化。2015～2020年期间沙尘整体呈明显的减少趋势,但强沙尘并未得到改善,全国336个城市中334个城市发生过沙尘。我国北方地区沙尘频繁发生,尤其西北地区,新疆南部不同等级沙尘频次发生均最多;新疆北部地区相比河西西部易发生沙尘,但强沙尘少于河西西部;青藏高原地区易发生沙尘,但强沙尘的发生非常少。沙尘对颗粒物浓度贡献较大的区域为河西地区,PM10贡献基本大于10%,PM2.5的贡献大致为5%-10%。不同等级沙尘频次月变化趋势一致,5月达到峰值。沙尘起沙时刻呈明显的双峰型,易起沙时刻主要为10:00-11:00,其次为22:00-23:00。从PSCF结果分析,各城市沙尘主要来源于其西北方向,除受我国本地沙尘影响,境外主要受蒙古国影响较多。此外,首都北京受沙尘回流影响较明显。利用甘肃省14个市（州）2015～2020年AQI及污染六参数,统计每日AQI指数、首要污染物、重污染变化特征,发现甘肃省环境空气质量以良为主,首要污染物以PM10为主,其次为O3和PM2.5。重污染主要由沙尘引起。通过探究2020年5月3日沙尘过程,发现此次沙尘过程起沙是因为高空槽和西风急流引导的冷空气以及连续多日的持续增温。激光雷达组网结果表明,沙尘浓度较强时段对应消光系数大于1 km-1,消光系数较大时对应的退偏振比也较大,但随着消光系数的增大,退偏振比变化不明显;沙尘主要集中于2 km高度内,随着传输距离的增加,沙尘不断向上发展,水平传输至200～300 km左右时浓度明显减小,垂直发展增加1～2 km;腾格里沙漠沙尘粒子相比巴丹吉林沙漠沙尘粒子更接近于球形;利用532 nm消光系数与颗粒物浓度之间的线性关系探究了沙尘过程中PM2.5、PM10在垂直高度上的浓度,发现随着高度的增加,沙源地附近颗粒物浓度降低很快,远距离传输沙尘引起的颗粒物浓度在垂直方向上分布相对较均匀;高空外来输送对本地PM2.5的贡献更显著于对PM10的贡献。通过探究2019年5月12日沙尘过程,发现此次沙尘暴主要由受东亚大槽东移影响,自西北向东南影响我国北方大部分城市,空气质量严重转差,河西地区受影响最严重,武威和白银PM10小时峰值浓度接近3000μg·m-3。激光雷达组网结果表明,当不同城市间沙尘强度相当时,消光系数较接近,但退偏振比值随着沙尘来源和沙尘物理特性的不同有所差别,且向下游传输时,球形粒子可能更易传输,非球形粒子可能更易沉降。消光系数与颗粒浓度拟合结果表明,受高空沙尘传输影响,定西颗粒物浓度并未随高度的增加而递减,定西的地面监测颗粒物浓度相比白银和武威较低,但高空颗粒物浓度却高于白银和武威。利用WRF-Chem模式对2020年5月3日沙尘过程进行模拟,基于国家空气质量自动监测站观测数据对比模式模拟的水平方向的沙尘分布特征,结合气溶胶激光雷达组网反演结果对比模式模拟的垂直方向的沙尘分布特征。结果发现,WRF-Chem模式能够较为准确地模拟此次沙尘过程,但模拟的水平分布和垂直分布依然与观测结果存在一定的偏差。