沙尘暴监测预警服务系统一期工程总体结构示意图
   
    监测系统
    •土壤水分和疏松度观测系统
    • 整层大气光学特性观测系统
    • 近地层气溶胶观测系统
    • 近地层气溶胶光学性质观测系统
    • 边界层观测系统
    • 激光雷达系统
    • 气溶胶化学实验室分析设备
    地表状况监测站监测0-200厘米不同深度土壤含水量，测量土壤硬度，结合地下水位监测获得地表土壤及一定深度土壤的水分特征，对土壤干旱情况进行有效的监测，为分析沙尘暴发生源地及沙尘移动路径地表的基本状况提供依据。整层大气光学特性观测系统在沙尘暴发生、移动的上游地区和沙尘暴输送影响明显的下游地区选择有代表性的地点，利用多波段太阳光度计开展大气光学厚度和谱分布观测，利用大气热红外辐射仪测量大气亮温，并升级改造现有地表太阳辐射观测站，使之具有直接太阳辐射观测功能。获得整层大气的光学特性的资料，为了解和掌握沙尘暴发生、移动影响严重地区上空大气光学特性的动态变化，为分析、评估沙尘暴的发生规模、移动路径以及影响等提供准确的地基观测资料。
    近地层气溶胶光学性质观测系统在沙尘暴发生、移动的上游地区选择有代表性的地点，对近地层大气气溶胶的光学散射特性和能见度进行实时连续观测。获得近地层大气的光学特性的资料，为了解和掌握沙尘暴发生、移动影响严重地区大气能见度和沙尘对大气光学特性影响的动态变化，为分析、评估沙尘暴的发生规模、影响等提供准确、实时、连续的观测资料。
    近地层气溶胶观测系统在沙尘暴发生、移动的上游地区选择有代表性的地点布设大气环境监测站点，测量大气总悬浮颗粒物（TSP）的质量浓度、气溶胶P10质量浓度、大气降尘（干沉降）量，了解空气中沙尘含量和沙尘输送的情况，并且通过对大气总悬浮颗粒物化学组分的分析测量，得到空气中沙尘物质的各种重要化学元素的含量和富集程度方面的信息，为沙尘暴的预报、警报和环境影响评估提供数据资料。边界层观测系统建立边界层气象观测站，获得精度较高、时间密度较大的近地层水平风向、风速和垂直运动速度以及地面水平、垂直风速脉动，以观测沙尘暴发生、发展的风场结构。这些监测资料对于分析沙尘暴发生的气象条件，特别是中尺度对流条件有重要作用。 激光雷达系统分别在沙尘暴发生地及下游区域布设微脉冲激光雷达系统，对大气中沙尘气溶胶的分布、移动路径和变化情况进行监测，提高对沙尘气溶胶监测的长时间、实时和自动化。预警服务系统本分系统主要任务是充分利用常规及加密地面观测资料、高空探测遥感资料和特种观测资料，从气候条件、环流背景、天气形势、环境因素等方面进行综合分析，开发和建立高分辨率的非静力中尺度数值模式及预报警报业务系统，并依托现有服务系统，建立沙尘暴专业网站，加强沙尘暴服务分发手段建设，提高沙尘暴预警服务系统的综合效益。