含有矿物沙尘气溶胶的空气层与大尺度云系的相互作用一直是全球气候变化研究领域中十分重要的前沿科学问题。撒哈拉空气层（Saharan air layer, SAL）是一个含有干空气和沙尘气溶胶的悬浮空气层的典型，它通常形成于北半球夏季和初秋的撒哈拉沙漠，随后向西移至热带大西洋上空。已有研究结果表明，SAL对大西洋上空热带气旋的发生和发展有着至关重要的影响。然而，SAL对大西洋热带气旋云系宏观和微观物理特性的影响机制尚不清楚，这在一定程度上影响了热带气旋路径和强度预报的准确性。因此，理解SAL与热带气旋的相互作用机制对于防灾减灾和全球气候变化研究都具有着重要的科学意义。

近日，我实验室地球系统模式创新团队利用长达17年的MODIS卫星遥感反演的云和气溶胶数据、美国NOAA热带预报中心的热带气旋轨迹以及NCAR的NCEP-FNL再分析资料等，从宏-微观两个角度揭示了大西洋热带气旋云系对SAL的响应机理。该研究揭示了SAL通过改变水循环和大气热力结构来影响大西洋上空的热带气旋活动；并进一步分析了SAL对不同强度热带气旋云系（热带低压、热带风暴和飓风）的影响，从沙尘气溶胶的冰核作用、干空气层的热力作用和热带气旋自身的动力作用等多重角度讨论了其影响机制的原因。主要研究结论如下：

（1）SAL中的干空气通过热力作用降低热带低压的云顶高度，同时大量的沙尘气溶胶吸附热带低压中较少的水汽，使得云粒子尺度减小；

（2）热带风暴的云粒子尺度对SAL的响应不显著，这是因为干空气的热力影响使云顶高度降低，同时伴随沙尘气溶胶间接效应，这两者对云粒子尺度变化具有反向作用；

（3）SAL影响飓风的机制分为两方面：一方面，大量沙尘气溶胶随强上升气流输送到云内，使冰核浓度增加，污染条件下非均质核化的云粒子尺度大于同等温度下无污染时均质核化的云粒子尺度；另一方面，非均质核化释放的大量潜热，进一步促发飓风的发展，使得云顶更高、云顶的云粒子尺度更小。

该研究揭示了SAL对不同强度下大西洋热带气旋的影响机制，这将有助于我们认识和预测大西洋地区热带气旋活动的物理过程和发展规律。