沙尘暴是一种影响全球的灾害性天气现象,也是东亚春季的一种灾害性天气现象。为了确保沙尘暴预报的精度,准确的下垫面信息是非常重要的。影响起沙的下垫面信息中的一个关键因子就是干旱半干旱地区的地表结皮,尤其是生物结皮,但现在的起沙机制中普遍都没有考虑该因素的影响。其根本原因之一是因为目前还没有可用于起沙模式的覆盖沙尘源区的生物结皮分布情况,另外一个原因是结皮对起沙的影响还缺少定量的研究。所以为了研究结皮对起沙的影响,本文利用2000-2019年20年的MODIS卫星地表反射率数据,对中亚和东亚沙尘暴源区生物结皮分布情况进行反演,并从结皮覆盖率与地表粗糙度和沙通量的关系研究了生物结皮对沙尘源区起沙能力的影响。本文的研究结果表明,生物结皮在中亚和东亚沙尘源区分布广泛。研究发现,中亚沙漠生物结皮覆盖率可达约19.8%,戈壁沙漠的结皮覆盖率可达23.1%,中国沙漠的结皮覆盖率可达17.3–32.8%。而从时间变化特征来看,生物结皮在00沙尘盛行年到10沙尘盛行年间的变化可分为两种趋势,且以蓝藻结皮表征。一种是以中亚沙漠为典型,就是沙漠化程度高的区域蓝藻结皮减少,沙漠化程度低的蓝藻结皮增加,表现了环境的恶化趋势。另一种是以浑善达克,科尔沁沙地为典型,就是沙漠化程度略低的区域蓝藻结皮减少,沙漠化程度略高的区域蓝藻结皮增加,表现了环境的改善趋势。分析不同沙漠在00沙尘盛行年到10沙尘盛行年间的变化原因,发现中亚沙漠生物结皮的减少与中亚荒漠化加重具有一致性。而在戈壁沙漠由于气候变化与人类活动的共同影响,生物结皮受到了破坏。与戈壁沙漠相反,在中国由于退耕还林与退牧还草政策的实施,生物结皮覆盖率明显改善,尤其是准格尔盆地和毛乌素沙漠,起沙已经很少。总而言之,生物结皮覆盖情况受自然变化和人类土地利用方式影响,但是随时间变化较缓。在获得生物结皮覆盖率的基础上,本研究定量研究了生物结皮对于起沙的影响。研究发现,生物结皮使东亚沙尘暴源区粗糙度提高了约0.14-0.62 mm,从00沙尘盛行年到10沙尘盛行年,国外沙漠粗糙度增量在减少,而国内粗糙度增量在增加,显示了国内生物结皮抑制能力的增加。且地表粗糙度与地衣结皮覆盖率呈正相关关系,相关系数可达0.78。生物结皮对水平沙通量的抑制倍数为约2.2到26.6,垂直沙通量的抑制倍数约为1.7到2.9,结皮起沙抑制效果明显,且抑制效果随时间变化不很明显。所有这些研究结果显示,在沙尘暴数值预报模式的起沙机制中应考虑生物结皮的影响,以获得更为准确的起沙精度。