本文选用中国185个常规气象观测站自建站到2004年的沙尘暴日数资料，利用EOF、小波分析和CCA方法，分析了近50年来中国北方沙尘暴的气候特征和变化趋势。同时还利用全国1961～2000年549站的降水资料和539站的气温资料，讨论了降水、温度异常对沙尘暴的影响。并利用1981至2000年青藏高原82个常规气象站冬季0cm地温、1949～1999年NCAR/NCEP月平均再分析资料，分析了沙尘暴对青藏高原地面加热场异常及西风环流异常的响应。进一步通过数值模拟研究沙尘暴的发展和变化规律，并与有关的观测资料进行对比分析，讨论模式在我国西北地区的适用性和有效性。主要结论如下：　　 单个沙尘暴过程具有一定的局地性，但沙尘暴日数总体上具有较好的空间一致性。沙尘暴的产生在空间上有五个自然尘源区，即河西走廊、南疆盆地南缘、阿拉善高原、鄂尔多斯高原和浑善达克沙地。比较近50年来中国沙尘暴日数的年代际变化，总体趋势在减少，20世纪90年代是近5个年代中最少的。但20世纪末至21世纪初，中国沙尘暴日数有明显的回升趋势。　　 我国北方年、春季、4月沙尘暴日数在第一空间尺度上具有较好的一致性，异常敏感中心在河西走廊的张掖地区；在第二空间尺度上存在东西反位相差异，代表性区域分别在内蒙西部的阿拉善高原和华北北部。这不仅与影响我国北方的冷空气路径有关，还与青藏高原地面加热场的异常密切相关。冬季青藏高原地-气温差呈EOF1模态时，即当高原主体地-气温差增强，高原北部及周边海拔较低处地-气温差减弱时，有利于春季西北、华北沙尘暴减少，反之亦然；冬季青藏高原地-气温差呈EOF2模态时，即当昆仑山脉以北、柴达木盆地、河西走廊及海拔较低的雅鲁藏布江大拐弯处地-气温差变大，则中国北方春季沙尘暴日数较常年明显增加，反之亦然。当青藏高原春季地面感热通量距平呈EOF第一模态结构，即当高原主体地面感热通量增强时，中国北方的西北、华北及东北东部沙尘暴日数减少；当喜马拉雅山脉和昆仑山脉春季地面感热通量增强时，西北、华北及东北东部沙尘暴日数增加。反之亦然。当冬季青藏高原地面感热呈EOF1模态时，即当高原主体地面感热通量增强时，有利于中国西部地区沙尘暴日数增加，东部地区减少，反之亦然。　　 高原主体地-气温差偏大年大气环流的经向度减小，东亚大槽位置偏东且变浅，蒙古气旋减弱；高原主体地-气温差偏小年则反之。高纬冷空气向南爆发是导致沙尘暴天气的重要因素。　　 1990年代末到本世纪初太阳黑子周期长度开始变长，表明新一轮的太阳活动较弱时期开始，气候变暖速率将比1990年代减缓，青藏高原地面加热场强度转向减弱趋势，蒙古气旋逐渐加强。　　 特定时期的寒潮是沙尘暴发生的动力，它与处在特定状态的粉尘相结合是沙尘暴发生的必要条件。虽然沙尘暴的活动与冷空气活动有关，但沙尘暴活动最强的季节不是最寒冷的冬季，而是温度适中的春季。温度和降水量对沙尘暴的生成有重要影响，当前冬初春降水偏少，温度偏低，则有利于后期沙尘暴增多；当前冬初春降水偏多，温度偏高，则有利于后期沙尘暴减少。我国地面风速与沙尘暴存在着较好的正相关关系，即当冬季初春地面风速越大，后期年、春季、4月沙尘暴就越多；冬季初春地面风速越小，后期年、春季、4月沙尘暴就越少。相关最显著区域在南疆盆地、河西走廊及阿拉善高原。　　 多沙尘暴年，蒙古气旋加强，欧亚大气环流的经向度加大，我国北方高空纬向西风位置偏南强度偏强；少沙尘暴年，蒙古气旋减弱，大气环流的经向度减小，高空纬向西风位置偏北强度偏弱。西风急流轴的南北移动也是造成沙尘暴多少异常的重要原因。进一步研究发现，可以利用前一个月的流场特征及高空纬向风分量来预报下一个月的沙尘暴日数。为了进一步说明沙尘暴对大气环流的响应，选取1966年作为沙尘暴多发年，1997年作为沙尘暴少发年进行了个例分析，其结果与多沙尘暴合成年和少沙尘暴合成年的分析结果一致。　　 利用区域气候模式(RegCM3)模拟了大气环流及其相关气象要素对青藏高原地面感热异常的响应。模拟结果表明：当冬季高原地区的感热通量增大时，春季在我国上空蒙古气旋加强，位势高度西高东低，即西风加强，有利于沙尘暴增多。西风加强最显著区域在南疆盆地；西北地区降水以减少为主，这也有利于沙尘暴的增多。降水减少最显著区域在新疆东部、内蒙古和甘肃的西部；反之亦然。