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沙尘天气是土壤风蚀的结果，是当前人类面临的重大环境问题之一。而且是首要的环境问题。强沙尘天气不但给工农业生产、交通运输、建筑设施等带来巨大损害，还对人体健康造成威胁。作为我国首都和2008年奥运会的举办城市，北京每年在冬春季节频频发生的沙尘天气已经成为影响北京环境质量和经济建设的重大生态环境问题，因此，如何有效地防治风沙灾害成为科学界和众多国家政府共同关注的焦点。本文针对当前许多与沙尘天气相关的评价中缺少量化手段的现状，基于各种相关气象资料，对沙尘天气群聚群发性进行集合运算，量化评价了不同沙源对北京沙尘天气的影响概率。另外，通过建立沙尘天气综合气象指数模型和沙尘天气强度指数模型，对北京的沙尘天气做出相关评价，获得的主要结论如下：
(1)沙尘天气频率特征对北京沙尘天气频率(1971年-2000年)进行统计分析发现，沙尘暴、扬沙和浮尘天气占总沙尘天气频率的百分比分别为5.38％、87.10％、26.67％；92％的沙尘暴日中同时有扬沙天气发生、30.43％同时有浮尘天气发生，53.23％的浮尘天气日中同时有扬沙天气发生。三类沙尘天气的季节变化规律较一致，最高频率都出现在4月份，3、5月份的频率仅次于4月份。另外，沙尘暴的最高频率出现在下午时段，扬沙和浮尘天气出现在夜间到凌晨时段，但扬沙和浮尘天气发生在4月份下午的频率与夜间到凌晨时段的相差不大。对北京沙尘天气频率的系统统计为北京沙尘天气相关研究提供了基础数据。
(2)近地面风场特征对北京地区6个较远的分气象站10m高度的风速风向分析显示，北京沙尘日在偏北或偏西北风向下的风速较大，受境外沙源的影响大；东北风向下的风速比西北风向下小很多，但又大于除这两个风向的其他风向，此种情况下的沙尘天气受近沙源影响，并且持续时间也较长，影响力仅次于西北风向；西南风向下的浮尘天气受其上风向沙源的影响较大，但该风向下的风速不够强，很少发生沙尘暴；东南风向和风向不一致下的风速较小，沙尘天气的影响力也较弱，很有可能受本地特殊原因导致产生。不同风场下的沙尘天气发生规律对北京市防治沙尘灾害有着重要的指导意义。
(3)气候因素对沙尘天气的影响用风速、相对湿度构建了综合气象指数，沙尘日气象指数与沙尘天气频率有相同的年际变化趋势和显著性周期。沙尘天气频率与综合气象指数具有相同的季节分布规律，它们成线性关系，由此建立了沙尘天气综合气象指数模型，通过应用该模型量化评价出人为因素和自然因素对北京沙尘天气的影响概率各占一半。这种利用气象资料评价沙尘天气不同成因影响概率的方法为沙尘天气相关评价提供了一种新思路，打破了因人为影响因素的复杂性和随机性而无法综合量化评价的局面。
(4)不同沙源对北京沙尘天气的影响对浑善达克沙漠地区与毛乌素沙漠地区13个国家基准站的沙尘天气发生时间与北京沙尘天气发生时间进行交集运算，通过对比各沙源与北京沙尘天气发生时间特征，得出北京本地沙源、浑善达克沙漠地区与毛乌素沙漠地区对北京沙尘天气的影响概率分别为23.86％、53.49％、22.65％。从影响概率的角度出发量化不同沙源对北京沙尘天气的影响概率，是目前为止对沙源影响做出量化评价的初次尝试，为这方面的研究提供了一种新方法，但还需不断的完善。
(5)沙尘天气强度指数模型及相关评价在能见度、风速、相对湿度与沙尘质量浓度值的基础上，建立了沙尘天气强度模型，求出北京各种沙尘天气Q指数中，单位频次的沙尘暴Q是2.26(1980年-2000年)，分别是扬沙天气和浮尘天气的1.87倍和4.11倍。沙尘暴Q最大达到9.36，扬沙天气为7.45，浮尘天气仅为1.54。三种沙尘天气中，扬沙天气的Q累积量占绝对优势，分别是沙尘暴和浮尘天气的7.24和38.19倍。各种风向下，西北风向的Q最大，为1.73，其次是西南风向，为1.03，东南和东北风向相差不大，分别为0.65和0.63，风向不一致下的Q均值最小，为0.48。西北风向Q累积量为全部累积量的71.52％，东南风向的次之，为10.34％，西南风向为9.77％，东北风向和风向不一致情况下分别为2.44％和5.94％。沙尘强度指数模型为研究沙尘天气强度规律提供了量化手段，弥补了以往相关量化数据的不连续性和不一致性。