本文研究了中国北方沙尘暴过程及对大气环境的影响。沙尘暴期间风速与大气中可吸入颗粒物的浓度存在显著的正相关关系,风速越高的地区,可吸入颗粒物的浓度越大。沙尘暴期间中国北方的风速高值区与卫星云图所显示的沙尘源区一致。中国北方5次沙尘天气过程平均极大风速最大值出现在2006年4月16日,达19.9 m s-1。2010年4月26日研究区内极大风速超过7.2 ms-1的气象站点所占比例达92.9％。2010年3月20日极大风速超过17.2 m s-1的气象站点最多,有104个。沙尘天气期间,主风向均为西北偏西或西北偏北风,而上风向地区是沙尘的潜在源区。　　 2000年内蒙古太仆寺旗耕地地表起沙总量为2478.88 t km-2,向大气环境释放的粉尘总量为1655.32 t km-2,春季起沙量和释尘量远大于其他季节,4月6日-4月9日沙尘天气过程中出现起沙起尘的总持续时间为29小时10分钟,起沙总量为446.27 t km-2,释尘总量为292.26 t km-2,占全年总起沙量和总释尘量的18.0％和17.7％。2007年陕西靖边沙地地表起沙总量为37145.75 t km-2,3月27日-3月28日起沙总量为7941.59 t km-2,占全年总起沙量的21.4％。2006年4月16日中国北方耕地、沙地起沙量超过600 t km-2的地区主要分布于新疆南部、青海西南部、甘肃北部、内蒙古中部、西部地区。2010年4月24日中国北方耕地、沙地起沙量超过500 t km-2的地区主要分布于新疆东部和东南部、青海西北部、甘肃西北部、内蒙古西部地区。　　 沙尘天气过程中靠近沙尘源的地区,降尘强度较大,离沙尘源较远的地区,降尘强度较小。2010年4月23-26日靖边降尘强度达25.08 g m-2,沙坡头降尘强度为13.8 g m-2,2010年5月7-10日北京降尘强度为11.8 g m-2,占2010年北京市总降尘量的2％。沙尘天气降尘颗粒物形态主要有微团聚体、棱角状单粒、次棱角状单粒、柱状单粒和球形颗粒。2010年3月19-22日济南市降尘颗粒物中值粒径为20μm,2010年4月23-26日沙坡头降尘颗粒物中值粒径为26.09μm,靖边降尘PM10颗粒数百分比高达73.18％,2010年5月7-10日北京降尘颗粒物中值粒径为30.97μm,细砂的颗粒数占19.78％,粗粉粒颗粒数百分比为61.15％,体积分布曲线的最高峰值在50-80μm(50.68％)。2010年3月19-22日北京降尘颗粒中的Cd,济南降尘颗粒中的S和Cd,主要来自人为污染源。2010年4月23-26日兰州降尘颗粒中的S、Cd,靖边降尘颗粒中的Cd,北京降尘颗粒中的Ca、S、As、Cd、Cu、Pb、Zn,主要来自人为污染源。2010年5月7-10日靖边降尘颗粒物所含的Cd、Zn、S,北京降尘中所含Cd和石家庄降尘所含Ca、S、Cd、Zn主要来自人为污染源。2010年3月19-22日沙北京降尘中粘土矿物含量最高(36.5％),伊利石/蒙脱石混层含量占53％,济南降尘中石英含量最高(32.3％),伊利石含量达63％。2010年4月23-26日沙尘天气过程中兰州、沙坡头、靖边、北京降尘颗粒物石英含量最高,分别为32.5％、42.1％、44.8％和24.2％,伊利石含量最高,达50％以上。2010年5月7-10日靖边、北京降尘颗粒物中石英含量最高,分别为34.6％和38.8％,靖边和北京伊利石/蒙脱石混层含量最高,石家庄伊利石含量最高。　　 北京春、冬季降尘强度远高于其他地区,分别为418.65 g m-2和134.13 g m-2,夏、秋季呼和浩特降尘强度最大。春季降尘形态受沙尘天气的影响,含有大量微团聚体和棱角状颗粒,夏、秋季降尘中微团聚体和次棱角状颗粒较多,冬季降尘中出现大量球形颗粒,多来源于供暖所产生的飞灰。敦煌、兰州秋季降尘颗粒物中值粒径高于其他季节,敦煌秋季降尘中值粒径达21.25μm。银川夏季降尘中值粒径最大,呼和浩特和北京春季降尘中值粒径最大,郑州和哈尔滨冬季降尘中值粒径最大。敦煌春、夏、秋季降尘颗粒中Mg、夏、秋季降尘颗粒中S的富集因子超过10,主要来自人为污染源。银川春、夏、秋季降尘颗粒中的Cd和秋季降尘颗粒中的Ca、S主要来自人为污染源。呼和浩特各季节降尘颗粒中的Cd、Zn,以及秋、冬季的Cu,冬季降尘颗粒中的Ba、Pb,主要来自人为污染源。兰州、北京、郑州、哈尔滨月降尘中的Ca、S、As,Cd、Cu、Pb、Zn元素主要来源于人为污染。月降尘矿物组成均以石英、粘土矿物、斜长石、方解石为主。各季节降尘中伊利石含量占50％以上。　　 沙尘天气过程中API(Air Pollution Index)的时空变化过程反应了沙尘区影响地区和持续时间。2010年3月20日中国北方城市PM10浓度达到重度污染的有10个,2010年4月23-26日PM10浓度达到重度污染的城市有5个。2010年5月7日,可吸入颗粒物浓度显著升高并达到轻度污染的城市有银川、石嘴山、呼和浩特。8日,石嘴山、北京、天津、石家庄、鞍山等地的可吸入颗粒物浓度达到轻度污染。2010年5月10日沙尘暴期间北京市室内颗粒物中值粒径粒径为13.32μm,远小于沙尘天气室外降尘中值粒径,室内颗粒物中PM10含量远高于室外。北京市室内尘粒形态主要以片状、微团聚体、锥形、不规则单粒、球形颗粒为主,夹杂有大量纤维状物质。室内积尘的中值粒径为29μm。室内颗粒物中C、O元素含量占74.3％,物质组成中有机质占38％,矿物质占50％。室内颗粒物的矿物组成以石英、钠长石、方解石和白云石为主,与室外尘粒的主要矿物组成相似。