我国沙尘气溶胶的特性及其影响的研究进展

付洁　尚可政　王式功　刘丽伟　王金艳

摘要由于与气候变化和人类活动息息相关，沙尘气溶胶对气候和环境的影响一直广受关注。针对我国沙尘气溶胶的理化性质及其对云和降水、辐射、城市空气质量、人体健康等方面的影响，就近些年来所取得的成果做了回顾和总结，以期对今后沙尘气溶胶的更深入研究有所借鉴和帮助。

关键词沙尘气溶胶；理化性质；气候影响；环境和人体健康

中图分类号S161文献标识码A文章编号0517-6611（2014）12-03673-05

基金项目公益性行业（气象）科研专项（GYHY201106034）；甘肃省国际科技合作计划项目（1204WCG A016）；国家自然科学基金项目（41105109，41275070）；兰州大学中央高校基本科研业务费专项资金（lzujbky2012121）。

作者简介付洁（1989- ），女，甘肃民勤人，硕士研究生，研究方向：灾害性天气和气候。

沙尘气溶胶，或称为矿物气溶胶，是对流层气溶胶的主要组成部分，其对全球气候和环境有着不可小视的作用。就全球而言，沙尘气溶胶的源地有中亚、中非、北美和澳大利亚，大多分布于副热带地区，我国沙尘气溶胶的主要源地则为沙尘天气多发的戈壁荒漠地带，中心位于南疆盆地和内蒙古西部的沙漠地带及其周边地区[1]。近年来，针对我国沙尘气溶胶的理化性质及其影响展开了颇多卓有成效的工作，笔者在此就这些成果做一回顾，并对今后的研究提出了展望。

1我国沙尘气溶胶的物理特性

1.1浓度分布沙尘气溶胶的浓度可以直接反映出该地空气质量状况，对大气透过率、能见度等有重要影响。沙尘气溶胶浓度可以用数浓度或质量浓度表征，风速等动力因素和气温等热力因素均会影响到大气中沙尘气溶胶的浓度分布。针对塔克拉玛干沙漠的观测发现[2-3]，沙尘气溶胶质量浓度在不同天气背景下的大小顺序为晴天<浮尘<扬沙<沙尘暴；风速会直接影响气溶胶浓度，风速越大，沙尘暴强度越强，粒子质量浓度越大；沙尘暴天气过程中日平均浓度峰值比小时平均浓度峰值出现早，这是因为沙尘暴发生期间风速大，空气中悬浮的粗颗粒较多，而更多的细颗粒物则是在沙尘暴之前以及之后的浮尘天气里积累，且沉降较慢；不同高度、不同粒径的沙尘气溶胶质量浓度每3～4 d出现一个峰值区，表明每隔3～4 d沙尘天气会出现强度增强现象。巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠和毛乌素沙地，沙源充足，干旱少雨，是我国沙尘气溶胶的另一主要源区。牛生杰等研究发现上述沙漠上空沙尘气溶胶数浓度一般为1～10个/cm3；沙尘暴发生时，直径>9 μm的沙尘粒子浓度增长最为明显，且在背景大气、浮尘、扬沙、沙尘暴4种不同天气背景下，气溶胶质量浓度平均依次以2～3倍增长[4-5]。腾格里沙漠的野外观测试验结果进一步显示，有沙尘日气溶胶数浓度可高达晴好天气气溶胶数浓度的2～10倍，沙尘天气下大粒子（0.1 μm1.0 μm）数浓度增加显著，沙尘气溶胶释放强烈[6]。

除了以上的实地观测试验，数值模拟也可以应用于沙尘气溶胶浓度的研究。银燕等利用2006年NCEP/NCAR再分析资料和大气化学传输模式，模拟了沙尘气溶胶1、4、7、10月全国范围内的质量浓度分布，结果显示，我国沙尘气溶胶集中分布于内蒙古中西部沙漠地区，内蒙古西部中央戈壁4月沙尘气溶胶浓度达最大值，甚至超过500 μg；就全国而言，沙尘气溶胶浓度也是在4月达极大值，其他月份较少，这充分说明了春季我国沙尘天气的影响之大[7]。

1.2粒径分布在沙尘天气情况下，气溶胶粒径大小对于气溶胶在大气中的停留时间、传输距离均有一定的影响。一般而言，风沙天气越多越恶劣，大气中沙尘气溶胶的粒径和浓度越大。新疆沙漠面积广大，塔里木盆地超过一半的土壤均是沙土，沙漠沙以细沙为主，且沙漠周围土壤中细颗粒物含量较大，成为大气沙尘气溶胶中细颗粒物的重要来源[8]。分析阿克苏地区的气溶胶样本发现，在沙尘源区，当有沙尘暴发生时，大气气溶胶粒子浓度在全部粒径范围均会增加，但尤以粗粒子增加最多；垂直方向上，7～17 m高度内气溶胶浓度不随高度出现明显分层；若气溶胶粒子直径只有一个峰值且位于>2.1 μm范围内，就可推断粒子的来源主要为地面沙尘[9]。内蒙古西北部至河西走廊一带是我国另一沙尘暴多发区，这一沙漠地区上空沙尘气溶胶平均直径为1.6～4.6 μm，最大可达28.0 μm，且风速增大时沙尘粒子的增加具有选择性，随着沙尘浓度增大，小粒子比重减小而大粒子比重增大，直径<4.0 μm的粒子形成数浓度的峰值[4，10]。腾格里沙漠观测试验的结果进一步表明，晴好天气下，气溶胶粒子粒径分布均匀，粒子相对较小，粒径分布呈对数正态分布；而沙尘天气下，气溶胶粒径分布多变、不稳定，沙尘气溶胶以较大沙尘颗粒为主，粒径分布呈多元正态分布[6]。

1.3光学特性 国内针对沙尘气溶胶的光学特性也开展了大量研究工作，集中体现在光学厚度、大气浑浊度等方面。对贺兰山地区不同天气条件下气溶胶光学厚度研究发现，随着沙尘天气强度增强，沙尘气溶胶含量增多，气溶胶光学厚度和浑浊度系數同步增大[11]。沙尘气溶胶的光学厚度大小可反映出局地沙尘浓度的大小，因此，沙尘气溶胶光学厚度有明显的季节变化，春季往往达到最大值，且北方明显高于南方。张文煜等2001年4～9月在宁夏沙坡头地区观测气溶胶光学厚度，发现4、5月550 nm光学厚度明显偏大，平均为0.72，8、9月则最小，降至0.30[12]。在我国其他沙尘源区开展的观测试验得到了相似的结果[13-14]。

2我国沙尘气溶胶的化学特性

沙尘气溶胶的化学组成成分中，占据主要地位的是SiO2，其次为Al2O3，其他成分如Ca、Mg、Fe的氧化物，含量一般不超过5%[15]。对沙尘源区、沉降区的气溶胶中所含元素及其含量进行判别、分析，不仅可以对局地的环境构成有所了解，还有助于推断沉降区气溶胶来源和源区的贡献率，从而对沙尘暴所造成的影响做出科学准确的判断。

2.1沙尘源区气溶胶化学成分对贺兰山地区沙尘气溶胶样本化学元素进行测定后发现，沙尘气溶胶中各元素浓度变化随沙尘天气强度的增强而增大，其中亲地壳类元素浓度最大；浓度变化较为显著的元素主要有Al、Ca、Mg、Fe等[16]。成天涛等对浑善达克沙地的样本分析发现，强沙尘暴时主要元素Al、Fe的含量较晴天高出近10倍，富含Si元素的粗颗粒显著增加，Na元素相对含量急剧减小，重力沉降作用对Al、Ca、Fe、Si等元素的垂直分布有重要影响[17]。

2.2沙尘沉降区气溶胶化学成分分析比较沙尘沉降区颗粒物的化学成分，尤其是针对典型城市气溶胶成分的分析，对于探究沙尘来源及做出相应对策意义重大。庄国顺等分析了2000年沙尘暴期间北京的气溶胶样品后指出，Al、Fe、Sc、Mn、Na、Ni、Cr、V、Co等9种元素主要来源于地壳；主要污染元素As、Sb、Se不仅受北京当地污染影响，且与沙尘运输过程中沿途污染源密切相关；S元素主要源于沙尘在传输过程中气体向气溶胶的转化；沙尘暴发生时，Fe（II）的含量升高了2～3倍，这可能是沙尘中的Fe（III）和大气中各种还原剂反应的结果[18]。李玉霖等对兰州市降尘样本分析得出，兰州非沙尘天氣的沉降物中含量较高的元素为Si、Ca、Al、Fe，而沙尘天气则为Si、K、Ca、Al，元素含量的排序差别不大，但元素丰度明显不同，表明这2种沉降物的来源存在差异，非沙尘天气沉降物中的元素主要来自于当地源，而沙尘天气沉降物中多数元素来源于外地入侵的沙尘[19]。

3沙尘气溶胶对气候变化的影响

沙尘气溶胶对气候系统影响显著，一方面，它通过改变地气系统的辐射传输直接影响气候；另一方面，它改变云和降水的特性，间接地影响了气候变化。

3.1对辐射和气温的影响沙尘气溶胶通过散射和吸收太阳辐射以及地气系统内的长波辐射，一般加热沙尘层大气但冷却地面，同时在夜间又对地面有保温作用[20]，直接影响了地气系统的辐射传输过程。

3.1.1沙尘气溶胶辐射效应的数值模拟。针对沙尘气溶胶的数值模拟试验取得了一致的结果，即沙尘气溶胶增加大气辐射收入的同时，减少了地面辐射净收入，从而分别使大气和地面温度呈现上升和下降的反向变化[21-22]。沙尘对地气系统的这一辐射强迫影响与一个不大于0.3的“临界地表反照率”有关[23]，当地表反照率大于临界值时，沙尘气溶胶减小行星反照率，加热地气系统，反之则表现为冷却效应。沙尘的辐射强迫与太阳高度角也有很大关系。对沙尘直接辐射效应的数值模拟结果表明，由冬到夏、从春初到春末，随着太阳高度角逐渐增大，沙尘所造成的大气顶晴空正辐射强迫增加，地气系统由辐射降温逐渐转为辐射增温[24]。

3.1.2沙尘气溶胶辐射效应的观测研究。贾璇等采用MODIS和CALIPSO卫星资料及地面台站沙尘资料，研究发现强沙尘天气时，沙尘云区大气层顶云的辐射强迫绝对值比纯云区小，云的冷却效应受到抑制，沙尘加热了大气层[25]。此外，沙尘气溶胶能够衰减地面净辐射收入，使得地表温度降低，这恰好部分抵消了温室气体所带来的增温效应。对塔克拉玛干沙漠腹地的辐射观测资料分析发现，沙尘气溶胶增加了对太阳辐射的散射，太阳直接辐射的衰减与大气中沙尘气溶胶含量呈明显的负相关关系[26]。Xin等在腾格里沙漠地区开展的工作表明，太阳直接辐射通量的衰减在晴好天气为2.6%～47.0%，平均衰减16.9%，而沙尘天气下受沙尘气溶胶影响，衰减可达10%～90%，平均衰减38%，直接辐射通量随时间的衰减在沙尘天气情况下比无沙尘日更为显著[6]。

无论是数值模拟试验还是实地观测研究，沙尘气溶胶对于辐射的影响均得出了比较一致的结果，这取决于沙尘气溶胶对长、短波辐射不同的作用，沙尘气溶胶增多，大量散射太阳短波辐射，到达地面的短波辐射能量减小，而大气的向下长波辐射增加；由于到达地表的太阳辐射减少，地表降温，因此地表向上长波辐射减小；沙尘的总效应是使得白天地面净辐射收入减小，夜间则相对增加了大气的向下长波辐射，因此对地表造成了白天降温、夜间增温的影响[27]。进一步的研究指出，沙尘对于长波的吸收明显大于短波，沙尘气溶胶能够较强的散射小于8 μm的辐射，但吸收大于8 μm的辐射，吸收带范围为8～11 μm[28]。

3.2对云和降水的影响沙尘气溶胶在与云的相互作用过程中，可充当云凝结核、巨核、冰核等，从而对降水形成复杂的影响。

42卷12期付 洁等我国沙尘气溶胶的特性及其影响的研究进展3.2.1沙尘气溶胶对云和降水影响的数值模拟。数值试验结果较清晰地表明了沙尘气溶胶因角色不同而对云和降水造成的不同影响[29-30]，当沙尘天气发生时，沙尘气溶胶吸收可溶性物质后，增加了有效云凝结核数量；之后沙尘气溶胶若作为巨核参与物理过程，可增进降水效率，提前降水出现的时间，且这种促进作用在大陆性云的情况中较为明显；但若沙尘同时作为有效云凝结核和冰核参与云物理过程时，则会对云的形成和发展起到相反的作用，抑制云滴发展，导致云累计降水量减少。此外，沙尘气溶胶在向下游的传输过程中，当传输层位于温度>-5 ℃的层次时，沙尘作用是增加大核和巨核的浓度，促进降水，减小云的光学厚度和反照率；若传输层在<-5 ℃层结内，沙尘则作为冰核抑制降水，增大云的光学厚度和反照率[31]。

3.2.2沙尘气溶胶对云和降水影响的观测研究。就实际观测而言，沙尘气溶胶对降水主要表现为抑制效应[32-33]，即从年际尺度上来看，沙尘日数和降水量为负相关。韩永翔等提出这是因为沙尘气溶胶长时间滞留在大气中，增加了颗粒物与水分的接触面积，使得空气湿度总体减小，达不到降水阈值[34]。而Huang等利用卫星观测资料分析东亚沙尘气溶胶对云水通道的影响后得出，由于沙尘气溶胶吸收太阳短波辐射，从而增加了云水蒸发量，云水路径和冰水路径较纯云中均减小，这抑制了云滴向雨滴的转化过程[35]。

沙尘气溶胶不仅影响云的降水率，还会影响降水的化学组成成分。大气中的重金属元素主要集中于固体颗粒物中，沙尘气溶胶是其中一大载体，当沙尘天气频发引起沙尘气溶胶粒子大量增加，如果此时发生降水，则这些重金属离子会随着降水降至地面并进入土壤，由此对环境造成破坏[36]。雨水样品中，阴离子Ca2+的主要来源即为地面沙尘。对东亚酸沉降网降水资料进行分析发现，在整个东亚地区，我国西北部降水酸度受Ca2+、SO2-4、NO-3、NH+4影响最大，且Ca2+的季节变化显著，春季浓度显著大于其他季节，由此证明，西北地区是我国的主要沙尘源区，且春季是沙尘天气的多发季节[37]。对西北重点城市兰州的降水资料分析结果也证明了这一点[38]。

沙尘颗粒物对于降水的pH也有重要作用。大气中颗粒物主要源于地面扬尘，其酸碱性必然与土壤酸碱性密切相关。我国北方干旱少雨，裸露的地表也较南方多，因此北方大气气溶胶含量普遍高于南方，而降水中的碱土金属元素主要来自于大气中颗粒物，由于北方土壤碱性强于南方土壤，因此北方大气中颗粒物的pH也高于南方[39-40]。春季沙尘天气多发，沙尘气溶胶浓度上升，增加了大气中的碱性离子Ca2+浓度，因此降水的pH会相应升高。从长期数据来看，北方降水的pH明显高于南方。

4沙尘气溶胶对空气质量和人体健康的影响

4.1对空气质量的影响春季是沙尘天气的多发期，北方城市大气污染加重往往与沙尘天气相关，受影响程度总体呈现出自西向东减弱的趋势[41]。大量沙尘气溶胶悬浮在空气中，增大了城市空气中颗粒物的浓度，加重污染，这可以称之为直接影响；此外，其在传输过程中会吸附大量城市污染物，也会对空气质量造成不良影响。

4.1.1沙尘气溶胶对空气质量的直接影响。我国北方城市冬春季因燃煤供暖，空气质量不佳，大气颗粒物污染较南方偏重，除此之外，冬末春初沙尘多发，也是造成城市颗粒物浓度偏高的原因之一。对北方重点城市在春季沙尘活动频繁期的气溶胶观测发现[42-43]，在背景大气、浮尘、扬沙、沙尘暴等不同天气条件下，TSP、PM10的质量浓度依次增多甚至超标，沙尘暴期间的浓度可比平时背景大气的浓度高出4～5倍，沙尘天气加重了城市颗粒物污染。考虑到沙尘粒径大小会影响其在空中的悬浮时间，粒径越大其在空气中的停留时间越短，因此PM10峰值出现的时间相对于TSP峰值出现的時间会有一定的滞后性[44]，且下游影响区域距离沙尘源地越近，沙尘浓度和环境空气中颗粒物浓度的相关度越高，因沙尘天气造成的污染越严重[45]。

沙尘气溶胶不仅对沙尘源地附近区域影响重大，其伴随大风长距离运输到我国偏东地区，对下游区域也造成不同程度的影响。据分析，北京在沙尘暴期间TSP浓度可以比平时高出近30倍，且细粒子数量也大量增加，粒径<9.0 μm的细粒子几乎占总量的80%，2002年3月20日特大沙尘暴期间，沙尘气溶胶含量甚至平均高达TSP总量的80%[18，46]。江苏、福建等省作为我国东南部的重要省份，远离沙尘源地，但春季受西北沙尘天气影响，细粒子在气流引导下可远播至我国东南部，使得可吸入颗粒物浓度出现明显上升，城市环境空气质量显著下降。此外，当冷空气携带沙尘南下时，如遇到暖湿气流，会形成“泥浆雨”形式的湿降尘，影响城市环境[47]。

4.1.2沙尘气溶胶与其他成分混合对空气质量的影响。沙尘气溶胶在传输过程中，虽然组成成分仍以源区成分为主[48]，但传输过程中经历不同的下垫面，其最终会沿途吸附不同物质影响到沉降区，特别是与污染性气溶胶相结合，将会加重下游区域的污染程度，对空气质量造成不良影响。Sun等对2002年一次沙尘暴天气过程的气溶胶成分研究发现，沙尘气溶胶在长距离传输过程中，会沿途吸附大量污染性气溶胶，经测定，沉降区污染元素如Zn、Cu、Pb、As、Cd和S的浓度高达正常天气的7～10倍[49]。Yuan等分析了沙尘样品在我国北方和澎湖列岛的不同指出，沙尘气溶胶粗粒子模态部分Cl-、Br-、Na+、K+、SO2-4、Mg2+、Ca2+浓度在到达沉降区后显著升高，表明沙尘气溶胶在传输过程中混合了大量的人为污染物，加重了沉降区的环境污染度[50]。此外，在沙尘长距离运输过程中，沙尘气溶胶和污染性气溶胶结合能够进一步发生化学反应，形成硫酸盐和硝酸盐的二次转化，这都会造成沙尘影响区域在沙尘天气发生期间及之后一段时间内的污染[51]。

4.2对人体健康的影响沙尘天气不仅会影响环境，同时对于在环境中生存的人类也影响巨大。沙尘气溶胶中含有大量细粒子，易吸附微生物、多环芳烃等有毒物质，进入人体后，引起机体的炎症反应，甚至可直接导致DNA损伤，对生物细胞伤害极大[52]。沙尘天气发生频率越高、强度越强、持续时间越久，沙尘气溶胶中游离二氧化硅含量越高，其对人体健康损害越大；沙尘气溶胶较小颗粒构成的集合体相较于大颗粒而言表面积增大，更容易吸附有害物质，直径<2.5 μm的粒子甚至可以直接进入肺泡，有毒成分可能因此进入血液流往全身造成更大的机体损伤[53]。国外对沙尘气溶胶的人体健康效应研究较早，我国从20世纪90年代逐渐开展研究，取得了一定成绩，填补了研究空白。

4.2.1对人体的急性刺激。沙尘气溶胶中往往含有大小各异的刺激性粒子，眼鼻口和皮肤等器官可以直接接触沙尘颗粒物，因此沙尘天气在发生当时会对人体造成急性健康损伤，患者会出现眼睛发干、流泪、鼻腔干燥、流涕、口干唇裂、咽喉干痒、咳嗽、皮肤瘙痒等症状。赵春霞等在兰州和敦煌对1 748名成人展开调查，结果表明沙尘暴发生当天与前一天相比，急性刺激症状发生人数均有不同程度的增多，且高发于男性，沙尘暴过境后，刺激症状会逐渐缓解[54]。在北京、内蒙古、新疆等地[55-57]展开的调查得到相似结论，沙尘天气发生当天，儿童和成人均相应出现眼、口、鼻、咽喉等部位的急性不适症状，且即使发生，无时间滞后效应，而儿童作为易感人群，刺激反应更为剧烈。

4.2.2对呼吸系统的影响。沙尘天气发生时，大量沙尘气溶胶游离在空气中，人体呼吸系统最易受影响形成不适反应，引起鼻窦炎、气管炎、支气管炎、支气管哮喘、肺气肿等呼吸系统疾病，危害人体健康。孟紫强等调查研究发现，沙尘天气的发生与呼吸系统疾病的门诊量、日入院人数的增加均有关系，考虑到就诊病人均是症状严重者（轻度症状者会逐渐自行缓解），因此就诊时间相对滞后，且随着沙尘天气强度的增大，影响强度也越大[58]。王金玉等对比调查了沙尘天气高发区甘肃民勤县和几乎不受沙尘影响的平凉两地共728名农民的呼吸系统症状，发现民勤县农民发生咳嗽、咳痰、呼吸困难及胸痛症状人数比平凉市均分别高出近1～3倍，鼻炎、慢性支气管炎患者则较平凉市平均高出1～2倍且发病年龄更年轻，可见沙尘气溶胶明显会对呼吸系统造成损伤[59]。

沙尘气溶胶对呼吸系统的作用除上述较急性的影响以外，近年来，其对肺部的长期慢性影响也引起了关注。尘肺是由于长期吸入粉尘而出现肺组织纤维化的职业性疾病，多见于长期接触生产性粉尘的人群。与之相类似，若居住于沙漠地带，长期吸入过量沙尘，可能会形成一种非职业尘肺病——沙漠尘肺。国外1952年首次报道了沙漠尘肺病例，随后在利比亚、以色列、美国等国家开展的流行病学调查发现了更多病例，均与居住地的高沙尘浓度环境息息相关。我国相对报道较晚，但近些年的调查研究也得出了相似的结论，即长久接触沙尘环境极可能会罹患沙漠尘肺。李加拉對新疆且末县35～86岁共101位世居居民进行X胸片检查，检出18例沙漠尘肺，患病率高达18%[60]。荆岩林等对塔克拉玛干沙漠不同人群开展沙漠尘肺的流行病学调查，发现石油工人中沙漠尘肺的患病率为2%，世居居民则为6.9%，提出在新疆单纯因沙尘而导致的沙漠尘肺的年度界限一般为30年[61]。孟紫强等对甘肃民勤县1 500名从未接触过职业性沙尘人群展开调查，估计沙漠尘肺的患病率为5.33‰[62]。以上地区的调查结果各有差异，这可能是与不同地区沙尘气溶胶的浓度、气溶胶中游离二氧化硅的含量不同而造成，但均充分表明长期暴露于沙尘天气对于人体健康的伤害之大，更警示我们治理荒漠化、减少减弱沙尘天气刻不容缓。

4.2.3对心血管系统的影响。沙尘气溶胶还对心血管系统有极大影响，由于沙尘天气引起空气中PM10、PM2.5含量上升，人体吸入大量可吸入颗粒物，极易诱发或加重心血管系统疾病，甚至由此引发死亡。孟紫强等对武威市7所大中型医院心血管系统疾病门诊量和沙尘天气进行研究发现，沙尘天气的发生使得PM2.5浓度急剧上升，高血压、风湿性心脏病、心律失常等多种心血管疾病门诊人数相应上升，但此关系具有一定的时间滞后效应，疾病日门诊相对危险度随沙尘天气增强而增大[63-64]。我国台湾学者集中分析了1996～2001年间沙尘天气与心血管疾病间的关系，指出沙尘暴发生后1 d，各种心血管疾病入院人数增加了3.65%[65]，沙尘暴后2 d，心血管疾病死亡率则上升2.59%[66]。

4.2.4对人体健康的其他影响。沙尘气溶胶在空气中悬浮，若吸附有害病原体，则会传播某些传染病病菌，有可能造成大面积公共卫生事件。同时，沙尘气溶胶或因传播花粉等某些过敏原而引发人群过敏反应。沙尘天气发生时能见度降低，天色昏黄大风呼啸，易造成精神紧张、压抑、恐惧等不适心理反应。在沙尘暴高发区，特别是春季，晴天少见，紫外线强度过低，紫外线的消毒作用减弱，这会导致儿童佝偻病的发病率上升，长时间的低湿度环境也会使人体免疫功能下降[67]。对于健康人而言，沙尘气溶胶不是直接致死因素，但对于已患有呼吸系统疾病、心血管疾病和其他一些疾病的体质较差的患者来说，沙尘天气均可能造成这些疾患的死亡率上升。

5总结和展望

近年来，我国的荒漠化治理工作卓有成效，沙尘天气较20世纪而言已明显减少。通过地面观测、卫星遥感等资料的综合应用，针对沙尘气溶胶的理化性质及其对气候、环境和人体等方面的影响已取得诸多进展，但仍有一些问题值得探讨：①沙尘气溶胶在形成和迁移过程中因与环境中各种成分的吸附、碰撞而可能发生一系列复杂的物理化学变化，对于沙尘气溶胶成分的具体演变过程有待更深入的了解，其与城市空气质量的具体耦合机制也尚待进一步的研究，目前的研究方法主要通过抽样对比进行分析，未来可以考虑采用示踪物等方法跟踪观测进行更加精确的研究。②沙尘气溶胶对于气候变化的重要影响不容置疑，但沙尘气溶胶的间接气候效应的量化仍尚未得到很好的解决，特别是数值模式多采用撒哈拉地区模式，与我国实际情况有所差异。因此今后需加强观测网的建设，同时推进数值模式的研发，加强沙尘气溶胶对气候影响的定量化研究。③沙尘气溶胶的毒性与表面吸附的各种化学成分息息相关，其作为病菌的载体，传播过程中对致病因子毒性的影响究竟如何，这还有待解决，沙尘气溶胶对易感人群发病率预测模式的研发也有待深入。

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