沙尘气溶胶,即矿物沙尘,是矿物气溶胶的一种存在形式,是大气气溶胶的主要构成成分,主要来源于干旱、半干旱沙漠地区。沙尘气溶胶严重影响了大气的能见度,恶化空气质量,给人类和动物的健康带来了危害。然而,沙尘气溶胶是影响气候变化的一个重要因子,其通过“阳伞效应”、“铁肥效应”以及“冰核效应”将地球圈层（生物圈、水圈、大气圈、岩石圈和人类圈）有机的联系在一起,通过直接、间接的辐射效应以及参与云降水过程,成为了全球物质循环和气候变化的关键环节。目前对沙尘气溶胶的研究主要关注于沙尘暴等灾害天气起沙过程,不仅‘仅因为其具有远距离传输的特性。然而目前最新的研究指出仅沙尘暴过程是无法解释在非沙尘天气过程中沙漠地区上空的大气沙尘气溶胶含量的变化。因此,由太阳辐射引起的尘卷风热对流运动便可能是在非沙尘天气发生时沙漠上空沙尘气溶胶的主要来源之一。一些研究用太阳辐射的变化来替代尘卷风热对流,采用间接的方法去反映尘卷风对沙尘气溶胶的贡献,并且取得了一些初步的成果。由于尘卷风观测上的困难,本文通过研究尘卷风的热动力学理论—热力学效率,建立其与太阳辐射的关系。进而计算出尘卷风和沙尘暴的年均沙尘气溶胶贡献量,从数量关系上直接进行比较,有可能使我们对沙漠地区大气沙尘气溶胶的来源及含量变化有更新的认识和了解。本文利用塔克拉玛干沙漠和戈壁地区有关对流边界层和地表温度的野外试验观测数据,计算了两地尘卷风的热力学效率,同时结合了两地的太阳辐射强度,从热动力学方面探讨了中国西北方大气沙尘气溶胶的来源,其主要研究结果如下所示：（1）沙漠戈壁地区晴日静风条件下,尘卷风具有明显的日变化和月变化规律,该地区的沙尘气溶胶可能主要来源于由热对流引发的尘卷风的贡献。（2）尘卷风的热力学效率与尘卷风发生的日、月时间变化特征有很好的一致性关系,表明计算的尘卷风热力学效率可大体反映自然界中尘卷风发生的变化特征。（3）尘卷风对沙尘气溶胶的贡献量有明显的季节变化：夏季最大,春节次之,秋季和冬季都较小,且沙漠地区大于戈壁地区。（4）热力学效率、尘卷风起沙量和非沙尘天气时大气沙尘气溶胶指数有显著的正相关关系,表明尘卷风较沙尘暴过程更能够反映大气沙尘气溶胶的变化特征。（5）通过对中国沙漠和戈壁地区沙尘暴和尘卷风年起沙量的对比分析,结果表明尘卷风对大气沙尘气溶胶的年贡献与沙尘暴天气过程相当或更加重要。