东亚地区拥有塔克拉玛干和戈壁两大沙漠,它们组成的中国西北沙漠区是全球主要的沙尘源区。东亚地区沙尘的跨太平洋传输作为地球上最大尺度的沙尘传播过程,对大气环境、生态系统健康、陆地-海洋-生物-地球化学循环及区域和全球气候变化方面产生了各种深远影响。因此,深入理解东亚沙尘的时空分布及光学特性,具有重要的科学意义。本文利用2007-2012年CALIPSO卫星第三版的VFM、Aerosol Profile、Aerosol Layer和Cloud Layer产品以及MISR气溶胶光学厚度产品,揭示了东亚地区不同高度层上沙尘气溶胶的时空分布特征,分析了东亚沙尘源区及远距离传输区沙尘光学特性的差异,反演了沙尘气溶胶的光学特性及大气柱混合比。主要研究结论如下:(1)东亚地区沙尘分布具有显著的季节差异。沙尘出现频率随季节依次递减,春季最多,夏秋相当,冬季最少。对于塔克拉玛干沙漠和戈壁沙漠两大主要沙源地,沙尘出现频率前者明显高于后者。东亚两大沙尘源区几乎常年出现沙尘过程,其出现频次春季最大,冬季最小,且以塔克拉玛干沙漠最为典型。远距离传输区的沙尘过程主要集中在冬春两个季节,夏秋季节较小,这与夏秋季节降水充沛湿清除过程显著有很大关系。无论是晴空还是云上沙尘气溶胶,塔克拉玛干沙漠沙尘出现频率及出现最大高度都明显大于戈壁沙漠。(2)东亚沙尘源区和远距离传输区的沙尘粒子特性有明显的差异。塔克拉玛干沙漠和戈壁沙漠沙尘气溶胶的粒子退偏比随高度增加而减小,远距离传输区的粒子退偏比随高度增加而增加。两大沙尘源区的粒子退偏比要大于远距离传输区,这表明沙尘气溶胶自西向东传输时,由于其自身重力沉降作用大粒子减小以及受其他类型气溶胶污染的影响,沙尘粒子非球性特征减小。而且沙尘气溶胶的其他特性如体退偏比、总色比和粒子色比随着传输距离的增加,总体上均呈现出逐渐减小的趋势。经统计分析发现,塔克拉玛干沙漠、戈壁沙漠和远距离传输区各季节沙尘气溶胶粒子退偏比平均值主要位于0.25-0.35的范围内。(3)根据粒子退偏比的阈值有效分离沙尘气溶胶后向散射系数的方法能够较好的评估晴空和云上沙尘的光学特性及混合程度。统计研究发现,塔克拉玛干沙漠地区大气柱中的沙尘混合比在四个季节中均超过60%,表明沙尘是该地区的主导气溶胶,月平均沙尘光学厚度与MISR的总光学厚度有很高的一致性;戈壁沙漠地区大气柱沙尘混合比春夏秋冬四季的平均值分别为57%,43%,45%,48%;远距离传输区由于干湿沉降作用,大气柱沙尘混合比明显小于沙尘源区,冬春两季约40%,夏秋两季约30%。在假定雷达比的情况下,两大沙尘源区沙尘的春季平均消光系数明显大于夏季,且塔克拉玛干沙漠大于戈壁沙漠,与该地区的沙尘出现频率有很好的一致性。同一区域晴空和云上沙尘的消光系数差别并不明显。沙尘光学厚度的反演过程中,雷达比的假定可能引入一定的反演误差。