张绿夷 谭桂容 王革丽

1 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气候与环境变化国际合作联合实验室，南京 210044

2 中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测重点实验室，北京 100029

1 引言

北极涛动(Arctic Oscillation, AO)，又称北半球环状模(Northern Hemisphere Annular Mode, NAM)，是由Lorenz（1951）最早发现，Thompson and Wallace（1998）重新研究并命名的北半球中高纬度大气环流型。作为北半球气候内部变率的主要模态，NAM/AO反映了海平面气压（Sea Surface Pressure, SLP）场上中纬度地区和高纬度地区反位相变化的南北振荡形式，伴随着振荡过程会出现中纬度和极区的空气团交换（Rigor et al., 2002），在中纬度地区和极地地区大气质量变化呈现出“跷跷板”结构。NAM/AO对北美、欧洲以及亚洲的天气和气候有着巨大的影响，并且在冬季尤为明显（Thompson and Wallace, 1998; Thompson et al., 2003; 龚道溢和王绍武, 2003）。NAM对北半球中纬度地面气温的影响反映了自然变率对地面气温的调控作用（孙诚和李建平, 2012）。

李建平（2005）研究了北半球环状模的物理意义及其与东亚大气环流的关系，并指出NAM是大气环流的动力作用所导致，且异常Ferrel环流在与NAM有关的垂直环流中扮演着关键角色。袁俊鹏和曹杰（2013）对NAM的周期变化和突变进行了研究，发现NAM的年代际尺度周期突变与外强迫源振荡周期变化有关，但突变前后与NAM周期振荡密切相关的外强迫因子却有所不同。梁苏洁等（2019）用拉格朗日观点分析北极涛动指数异常事件中北极近地面冷气团的活动路径，从而反映出NAM对地面气温的直接调控作用。张琼和胡永云（2015）及刘艳霞等（2013）指出地面温度与平流层NAM 指数存在统计上显著的滞后相关关系，平流层NAM异常信号可以作为先兆因子来延伸东北亚地区冬季对流层天气预报和季节内气候预报。……