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中国西北地区气溶胶含量丰富而且具有较大的时空分布特征,对区域气候和环境变化都有着重要影响。本文综合利用MODIS卫星数据和数值模式两种手段,研究西北地区典型种类气溶胶对云和降水的影响,并在此基础上讨论区域性气溶胶的间接效应。此研究不仅为了解气溶胶与云参数的区域特性和相互关系取得科学认识,也为全面理解和准确估计典型种类气溶胶的时空分布特征、辐射强迫和区域性气候变化提供了成果支撑,对定量评价大气气溶胶在气候变化中的作用,科学开展天气变化和气候预测研究具有重要意义。本文的主要研究内容和成果如下: (1)利用中国西北地区全球气溶胶自动观测网络(AERONET)太阳光度计站点数据,对MODIS C6版气溶胶产品进行对比验证和误差分析,评价不同算法产品在西北地区的适用性和反演精度。结果表明:MODIS C6融合产品相比DB和DT产品具有更好的适用性,体现了一定的覆盖范围和反演精度,可作为本文研究区域性气溶胶间接效应的基础数据; (2)利用2006~2015年MODIS/AQUA C6融合产品分析西北地区气溶胶光学参数与云参数的时空变化特征,定量研究气溶胶光学厚度与Angstr(o)m波长指数、云微物理特征参数之间的相关性,讨论了西北地区不同区域不同季节大气污染源的主要类型以及区域性气溶胶的间接效应及其对云的可能影响; (3)利用WRF3.8+CMAQ4.6模型耦合风蚀起沙模式模拟了2015年3月29日~4月1日西北地区的一次强沙尘天气过程。模式较为合理的模拟了此次沙尘天气的发生和传输过程,主要城市站点的模拟值在峰值、谷值及变化趋势与地面观测值具有良好的一致性,较好的反映了污染物过境前后浓度的变化趋势,说明所选模型和模式所选方案可用于西北地区典型种类气溶胶的间接效应研究; (4)利用WRF3.4+CMAQ5.0.2模型耦合风蚀起沙模式,验证了在双向耦合在线反馈作用机制下模型对污染物的预报能力。通过区分沙尘云区和纯云区,研究了此次沙尘天气过程沙尘气溶胶对云的辐射强迫、有效粒子半径、云水路径、光学厚度以及云水转化率的影响,分析了云微物理特征参数的频率分布,讨论了沙尘气溶胶的第一、二间接效应和冰核效应。