本文对中国北方沙尘暴，尤其是2002年有历史纪录以来的最大沙尘暴进行了系统的监测和研究，全面阐述了亚洲沙尘的组成、来源及其组分转化机制。得出了沙尘期间高浓度污染物可能来自长距离传输过程中矿物气溶胶与沿途污染源排放的污染气溶胶的混合或沙尘暴入侵气团与北京当地污染气团之间的交汇叠加这一重要结论，探讨了细粒子对污染物转化和积聚的重大作用。运用后项轨迹和PM10浓度推断了沙尘暴传输的两条主要路径即西路和西北路，并根据其化学组成差异分别将其定义为“污染”路径和“清洁”路径。沙尘暴在输送了大量的矿物元素的同时也携带了相当量的污染元素，且西路较西北路输送了更多的污染组分。论证了沙尘传输过程中矿物气溶胶和污染气溶胶之间的可能存在的相互耦合作用及其对全球生物地球化学循环的影响。