北极涛动对我国冬季气温的影响

1951—2006年期间我国寒潮活动特征分析1951—2006年期间我国寒潮活动特征分析引言寒潮是指寒冷的空气团伴随着强烈冷空气南下，使局地气温急剧下降的一种天气现象。

寒潮活动对我国的农业、能源、交通等方面都带来了严重的影响。

本文旨在分析1951年至2006年期间我国寒潮活动的特征，揭示其变化规律与趋势。

一、寒潮活动频率分析1951年至2006年期间，我国共发生寒潮事件243次，年均发生次数为4.6次。

从时间分布上看，寒潮活动呈现出逐渐增多的趋势，且寒潮频率在20世纪80年代以后明显增加。

这与全球气候变暖的趋势相吻合，全球气候变暖可能导致极端天气事件的增多。

二、寒潮活动空间分布分析我国的寒潮活动主要发生在东北、华北、西北地区和长江以南的沿海地区。

东北地区寒潮活动最为频繁，次之是华北地区。

这与我国的地理位置和气候特点有关。

东北地区位于我国最北部，气候寒冷，冷空气南下时容易形成寒潮。

而华北地区紧邻东北地区，气候也相对寒冷。

西北地区和长江以南的沿海地区由于地势和气候因素，也容易受到寒潮的影响。

三、寒潮活动的季节分布寒潮活动的季节分布较为明显，主要集中在冬季，尤其是11月至次年2月。

这与冷空气活动的季节特点相吻合，冬季是我国冷空气活动最为频繁和强烈的季节。

其中，1月份寒潮活动最为频繁，其次是12月份和2月份。

四、寒潮活动的时空变化寒潮的时空变化具有一定的规律性。

首先，寒潮活动呈现出南北逐渐减弱的趋势。

北方地区寒潮活动频率较高，而南方地区寒潮活动频率较低。

其次，寒潮活动的范围逐渐扩大。

20世纪70年代以后，寒潮活动不再局限于东北和华北地区，而是向西部和南部地区扩展。

再次，寒潮活动的强度有所增强。

1951年至2006年期间，寒潮活动的最低气温出现了下降的趋势，表明寒潮的寒冷性质有所增强。

五、寒潮活动的影响寒潮活动对我国的农业、能源、交通等方面都带来了严重的影响。

首先，寒潮影响我国的农业生产。

寒潮导致农作物冻害和牲畜禽类的死亡，给农业生产造成了巨大损失。

大宅科学学报■2021年第44卷第1期：50-60htt p://j 北极涛动的年代际变化及其气候影响王林”，龚海楠，兰晓青中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心，北京100029*联系人,E-mail:wanglin@2020-10-30收稿,2020-11-23接受国家自然科学基金资助项目(41925020；41721004；42075033)摘要北极涛动(Arctic Oscillation,AO)是北半球热带外地区大气环流变率的主导模态，对北半球以及区域尺度气温变化具有重要影响+AO可在没有外强迫条件下通过波流相互作用形成，因此它被认为是全球气候系统内部变率的重要组成部分+研究年代际尺度上AO的变化及其气候影响，可加深对当前北半球气候变化规律的物理理解，也可为预估未来年代际尺度上气候变化及其不确定性提供科学依据+本文从AO影响东亚冬季风年代际变化的物理机制、AO对北半球冬季气温长期趋势的贡献、AO年代际影响的不确定性三个方面出发，简要回顾和总结了近年来有关年代际尺度上冬季AO时空变化及其对北半球气候影响的研究成果，并初步展望一些值得继续深入研究的问题+关键词北极涛动；行星波；年代际变化；内部变率；气候变化北极涛动(Arctic Oscillation，AO)也称为北半球环状模，最早由Thompson and W/lace(1998)提出，通常定义为200N以北海平面气压场的经验正交函数分解(EOF)第一主模态(图1/)+AO可以在没有外强迫条件下通过大气内部的波动-基本气流相互作用生成(Limpasuvan and Hartmann，2000)，因此它可以被看作是气候系统的内部变率+AO的空间分布在北极地区和中纬度地区呈现“跷跷板”结构，即北极地区气压变化和中纬度地区的气压变化呈现显著的反位相变化特征，并且可以由对流层—直向上延伸至平流层(Baldwin and Dunkerton，1999)+因此，AO的不同位相实则对应了北半球大气质量的再分配，这种再分配过程可以改变气压场的经向梯度，造成中纬度的纬向西风异常，从而显著地影响北半球气候(Thompson and W/lace，2001)，这种变化的时间尺度可以从季节内一直到年际乃至年代际+以年际变化尺度为例，当北半球冬季AO 处于正位相时，北极地区的海平面气压降低，而中纬度地区的海平面气压升高，对应绕极西风加速，极涡偏强(图1/)，冷空气不易南下，进而导致中纬度大范围地区气温总体偏高(图1b)；当AO处于负位相时环流异常与上述情况大致相反，北半球中纬度地区气温总体偏低+早期的研究发现，AO对东亚地区冬季的年际气候异常也有重要影响(武炳义和黄荣辉，1999)，当AO处于正位相时会伴随东亚冬季风强度的减弱，使得东亚大部地区气温偏高(Gong et/.，2001)o AO影响东亚冬季风的机制一度存在争议，主要焦点在于AO的影响是否通过西伯利亚高压来实现(Gong et al.，2001；Wu and Wang，2002)o后来的研究表明，AO对东亚冬季风的影响主要是通过大气准定常行星波来实现的(Chen et al.，2005；Wang et al.，2009):AO的不同位相对应极夜急流的不同状态，这会改变大气准定常行星波的传播和振幅，进而通过波流相互作用改变副热带急流强度，以及通过行星波振幅变化改变西伯利亚高压强度，这两者共同作用，从而引起东亚冬季风强度在年际尺度上的变化+AO的位相和强度在年代际时间尺度上有显著变化(图1c)，这种变化与东亚冬季风的年代际变化具有很高的一致性(Wang and Lu，2017)。

第30卷第1期 极地研究Vol. 30, No. 1 2018年3月CHINESE JOURNAL OF POLAR RESEARCHMarch 2018[收稿日期] 2017年2月收到来稿, 2017年4月收到修改稿 [基金项目] 国家重点基础研究发展计划(973计划)(2015CB953904)、湖北省气象局重点基金项目(2017Z03)、湖北省气象局年轻科技人员专项(2017Q05)资助[作者简介] 肖莺, 女, 1984年生。

高级工程师, 主要从事气候预测及诊断研究。

E-mail:xiaoying15036@ [通信作者] 任永建, E-mail:renyj@气候变化背景下北极海冰对我国冬季气温的影响研究肖莺 任永建 杜良敏(武汉区域气候中心, 湖北 武汉 430074)提要 利用1961—2015年中国冬季气温资料、中国气象局逐月北极海冰密集度指数资料和美国国家海洋和大气管理局(NCEP/NCAR)环流资料, 采用滑动相关、时滞相关及偏相关等分析方法, 探讨了秋季北极海冰对中国冬季气温的影响。

结果表明, 秋季北极海冰改变了后期冬季西西伯利亚高压和华北高压强弱, 导致我国西北地区和长江与黄河之间地区冬季气温异常。

进一步分析发现, 西北地区冬季气温的异常主要是受西西伯利亚高压影响, 而长江与黄河之间冬季气温的异常主要是受华北高压影响。

而秋季北极海冰通过改变后期冬季欧亚中高纬度环流, 进一步影响高原地区冬季气温。

关键词 北极海冰 暖背景 时间尺度 区域差异 doi: 10. 13679/j. jdyj. 201700070 引言北极地区, 通常是指北极圈以北的广大区域。

北极是地球的两大冷源之一, 近30年来, 北极地区升温幅度接近其他地区平均升温幅度的3倍[1]。

随着北极地区温度的升高, 北极海冰快速融化, 海冰覆盖面积减少[2], 其变化主要受到风应力和太阳辐射的共同影响。

北极海冰的季节变化显著, 秋季融化速度最快, 其次为夏季、冬季、春季[3], 季节性差异较大[4]。

寒潮频发全球究竟是在变冷还是变暖？2009年11月以来，美国、北欧、西欧、东北亚以及我国华北、东北、新疆等地相继出现大范围长时间的寒潮天气，在全球变暖的大背景下，为何寒潮天气如此频繁？两年前的低温雨雪冰冻灾害，是否会在2010年初重现？全球变暖，是否真如某些媒体所言，是一场世纪骗局。

本期《天气视点》中，中国工程院院士丁一汇与中国天气网首席气象专家李小泉将为我们解读近期频繁的寒潮天气成因及其背景。

经典语录：“‘假厄尔尼诺’更像真的‘拉尼娜’”“2009年是1851年以来最暖的十个年份之一”“一次强冷事件不能改变全年的气温，更不能改变气候变化的趋势。

”“通过减排使整个气候系统逐渐变化，重新恢复稳定平衡的状态，达到人类最终可以适应的状态。

”观点：丁一汇：虽然2009年看起来像“厄尔尼诺”，但实则是一个“假厄尔尼诺”。

真正的“厄尔尼诺”年期间，海水增温的中心主要在南美的沿岸，而今年海水增温的中心则一直在中太平洋，在日界线附近，并没有移到南美沿岸。

所以西太平洋海洋的温度没有降下来，也就形成了假的“厄尔尼诺”，而它带来的气候影响，却跟与“厄尔尼诺”年正好相反的“拉尼娜”年非常类似——我国冬天偏冷，而雨雪北方偏多。

李小泉：今冬出现2008年初般影响严重的雨雪冰冻灾害的可能性不大。

近期极端冷的事件主要集中在我国东北及华北部分地区，南方大部并没有明显的寒冷。

接下来的一段时间，随着前期压在东亚的冷涡向东移动对我国的影响减弱，我国大部将迎来一个短暂的回温。

1月下旬前期，另一股极涡分裂出来的强冷空气将逐渐开始影响我国，并给我国中东部再次带来雨雪天气。

南方部分地区将出现冰冻，但由于气温相对偏高，总体上较不易出现08年那样的大规模雨雪冰冻灾害。

《天气视点》本期特邀专家：丁一汇，中国工程院院士，现任中国气象局气候变化特别顾问，中国气象局国家气候中心研究员，世界气象组织东亚季风研究委员会主席，水利部应对气候变化研究中心专家委员会委员，政府间气候变化委员会（IPCC）第一工作组联合主席，世界气候研究计划（WCRP）联合科学委员会执行理事，英国皇家气象学会国际气候杂志编委。

北极冷空气对中国天气的影响北极冷空气是指源自北极地区的极地气团，其特点是温度极低、干燥、稳定。

当北极冷空气南下影响中国时，往往会给中国带来明显的天气变化。

北极冷空气对中国天气的影响主要表现在以下几个方面：一、降温明显北极冷空气南下时，会带来大幅度的降温。

由于北极冷空气本身温度极低，一旦南下影响中国，往往会导致气温骤降。

特别是在冬季，北极冷空气的南下往往会引发寒潮天气，使得我国北方地区气温急剧下降，甚至出现严重的冷冻天气。

而在夏季，北极冷空气的南下也会给中国带来清爽凉爽的天气，缓解酷热天气带来的不适。

二、降雪增多北极冷空气南下还会导致降雪增多的情况。

在冬季，北极冷空气南下往往会与暖湿气流相遇，形成降雪天气。

尤其是在我国北方地区，北极冷空气的影响下，降雪量会显著增加，给交通出行和农业生产带来一定影响。

而在南方地区，北极冷空气南下也会引发降雪天气，给当地居民生活带来一定影响。

三、风力增大北极冷空气南下还会带来风力增大的情况。

由于北极冷空气本身稳定，一旦南下影响中国，往往会形成强风天气。

特别是在我国东部沿海地区，北极冷空气的影响下，风力会急剧增大，甚至引发强风暴天气。

这种情况下，需加强防风措施，确保人民生命财产安全。

四、空气质量改善北极冷空气南下还会改善中国部分地区的空气质量。

由于北极冷空气本身干燥，一旦南下影响中国，往往会带走大气中的湿气和污染物，使空气质量得到改善。

尤其是在我国东部地区，北极冷空气的影响下，空气清新，空气质量明显改善，有利于人们的健康。

总的来说，北极冷空气对中国天气的影响是多方面的，既有利也有弊。

在应对北极冷空气南下影响时，需要及时采取相应的防范措施，确保人民生命财产安全，同时也要善于利用北极冷空气带来的益处，合理调整生活和生产方式，更好地适应气候变化带来的影响。

北极涛动对青藏高原冬季变暖的影响焦洋;游庆龙;林厚博;闵锦忠【期刊名称】《冰川冻土》【年(卷),期】2014(36)6【摘要】基于青藏高原地区1960-2010年高分辨率（0.5°×0.5°）的逐日地面气温格点资料以及1960-2010年NCEP/NCAR全球月平均海平面气压场、高度场、风场的再分析格点资料（2.5°×2.5°）,通过计算青藏高原（74.75°~104.25°E,26.75°~40.25°N）冬季地面温度平均值经标准化处理后得到的区域冬季气温强度指数,分析了冬季北极涛动（AO）、西伯利亚高压与同期青藏高原地面气温的特征和关系.结果表明：AO为负（正）相位时,中高纬西风气流偏弱（强）,有（不）利于极地冷空气向南输送,西伯利亚地区源地冬季风偏强（弱）,青藏高原冬季气温指数减小（增大）,地面气温偏低（高）.对AO作M-K突变分析,发现其突变年份为1975年,通过对突变年份前后高度场和风场作差值场分析,结果显示：冬季AO处于高指数时期,500 h Pa上,欧洲东部槽变浅,青藏高原北部的高压脊减弱,环流呈纬向发展,青藏高原上盛行偏南风,气温偏高,青藏高原地区为暖冬期;200 h Pa上,青藏高原东部的槽明显加深,使得青藏高原地区对流层顶至平流层底的环流趋势以经向发展为主,该区域主要受到偏北的急流控制,易导致降温.【总页数】9页(P1385-1393)【作者】焦洋;游庆龙;林厚博;闵锦忠【作者单位】南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室;南京信息工程大学中英气候变化与评估研究所;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心【正文语种】中文【中图分类】P461.2【相关文献】1.冬季北极涛动对西伯利亚高压、东亚冬季风以及海冰范围的可能影响2.冬季北极涛动和北极海冰变化对东亚气候变化的影响3.2008／2009年冬季北极涛动对河南冬季干旱的影响分析4.2008/2009年冬季北极涛动对河南冬季干旱的影响分析5.青藏高原东部冬季降水对北极涛动异常的响应因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

近45 a冬季北大西洋涛动异常与我国气候的关系
王永波; 施能
【期刊名称】《《大气科学学报》》
【年(卷),期】2001(024)003
【摘要】利用 1 873～ 1 995年的北半球海平面气压月平均资料 ,定义了北大西洋涛动指数。

用近 4 5a资料研究了北大西洋涛动与我国冬、夏季气候变化的关系。

指出 ,北大西洋涛动异常变化与我国冬、夏季天气气候关系密切。

强涛动年 ,冬季我国是偏暖、多雨的气候特征 ;夏季我国江淮之间地区气温明显偏低。

还表明 ,强涛动年冬季 ,西太平洋副热带高压强度与西伯利亚高压及高空经向环流都明显偏弱 ,大气环流具有弱WA遥相关型、弱的东亚冬季风特征 ,对应的夏季环流特征与强东亚夏季风特征较接近。

【总页数】8页(P315-322)
【作者】王永波; 施能
【作者单位】南京气象学院大气科学系
【正文语种】中文
【中图分类】P466
【相关文献】
1.冬季北大西洋涛动与我国天气气候的关系 [J], 王晓腾;胡长雷;任晓峰
2.冬季北大西洋涛动极端异常变化与东亚冬季风 [J], 武炳义;黄荣辉
3.冬季北太平洋涛动异常与东亚冬季风和我国天气气候的关系 [J], 郭冬;孙照渤
4.夏季北大西洋涛动与我国天气气候的关系 [J], 王永波;施能
5.近45a冬季北大西洋涛动异常与我国气候的关系 [J], 王永波;施能
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收稿日期收稿日期：2014-01-25；修订日期修订日期：2014-07-15基金项目基金项目：国家自然科学基金项目(41275096、41175083)和公益性行业科研专项(GYHY201106016，GYHY201106015)资助。

作者简介作者简介：沈柏竹（1972-），女，吉林长春人，研究员，主要从事天气和气候研究。

E-mail:jlsbz2008@1月北极涛动异常程度特征及其对北半球同期温度的影响沈柏竹1，封国林2，廉毅1（1.吉林省气象科学研究所，中高纬度环流系统与东亚季风研究开放实验室，吉林长春130062；2.国家气候中心，中国气象局气候研究开放实验室，北京100081）摘要摘要：将1月北极涛动（AO ）大气遥相关型的强度分为：正常、异常和极端异常3类典型年进行讨论，发现其同期大气环流及其对北半球温度影响存在显著的异同性：当AO 呈异常和极端异常时，均表现为东亚大槽、乌拉尔山、贝加尔湖阻塞高压、阿留申低压的持续、稳定异常，但对应极区涡旋的强度、面积及其向南、向北的扩展等有所差异，与NPO 、NAO 正、负位相对应，致使冷空气在极地和中、高纬度活动范围不同。

极端异常年的影响强度和范围较异常年偏大、偏南，高低空配置使冷空气向北半球中低纬度地区延伸，异常低温可扩展至北太平洋暖池区。

关键词：AO ；异常和极端异常；环流系统；地表温度中图分类号中图分类号：P461；P467文献标识码文献标识码：A文章编号文章编号：1000-0690（2015）10-1299-07北极涛动（Arctic Oscillation ，AO ）也称北半球环状模（NAM ）是北半球中高纬度重要的大气环流遥相关型，是中、高纬度间大气质量变化的一种全球尺度的跷跷板结构[1]。

Thompson 和Wallace 将此模态定义为北极涛动，并研究了AO 对北半球中高纬位势高度和温度具有显著影响，AO 通过对北半球阻高形势的控制影响着北半球大部分地区的极端天气事件[2,3]。

北极涛动年代际变化对东亚北部冬季气温增暖的影响
琚建华;任菊章;吕俊梅
【期刊名称】《高原气象》
【年(卷),期】2004(23)4
【摘要】利用NCEP/NCAR再分析资料中的地表气温资料,分析了1949—1999年东亚北部地区冬季气温的变化。

结果表明,从20世纪70年代中期开始东亚北部的气温显著升高,具有明显的年代际变化特征。

这种气温的异常变化主要受东亚冬季风的直接影响。

近二十几年来,北极涛动对东亚冬季风的影响越来越显著,北极涛动维持在正位相并持续增强,同期东亚冬季风持续减弱。

研究表明,北极涛动持续增强的趋势是东亚北部地区冬季增暖的重要原因之一。

【总页数】6页(P429-434)
【关键词】北极涛动;年代际变化;东亚北部冬季风;气温增暖
【作者】琚建华;任菊章;吕俊梅
【作者单位】云南大学大气科学系;云南省气象科学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P434.5
【相关文献】
1.东亚冬季风的年际变化特征及其与北极涛动(AO)的关系 [J], 德吉白珍;卓玛;李起绪
2.冬季北极涛动和北极海冰变化对东亚气候变化的影响 [J], 武炳义;卞林根;张人禾
3.东北地区冬季气温与北极涛动年代际关系研究 [J], 胡秀玲;刘宣飞
4.冬季北极涛动和华北冬季气温变化关系研究 [J], 何春;何金海
5.2015/2016年冬季北极涛动异常活动及其对我国气温的影响 [J], 司东;马丽娟;王朋岭;王艳娇;聂羽;孙冷
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北极气候变化对中国的影响北极是地球上最北端的区域，其气候变化对全球气候和环境都有着重要的影响。

作为地球上最大的发展中国家之一，中国也不得不面对北极气候变化对其国家发展和生态环境的影响。

以下是北极气候变化对中国的影响的一些关键点。

首先，北极气候变化对中国的气候系统产生了间接的影响。

北极地区是全球气候系统的重要组成部分之一，其气候变化会影响到全球其他地区的气候变化。

例如，北极地区的气候变暖可能导致北极冰盖的融化，进而引发全球海平面上升和极端天气事件的增加。

这些变化将会对中国的气候产生影响，例如可能导致中国的海岸线退缩、洪涝灾害频发等。

其次，北极气候变化对中国的生态系统产生直接的影响。

北极地区是世界上最脆弱和敏感的生态系统之一，其中包括丰富的北极海洋生物和野生动物种群。

北极气候变化会导致海冰融化，破坏北极生态系统的平衡。

这将对中国的渔业和海洋生态系统产生直接的影响，例如可能导致渔业资源的减少和生态系统的紊乱。

此外，北极气候变化也对中国的经济产生了重要的影响。

北极地区是世界上丰富的矿产资源之一，包括石油、天然气和矿石等。

随着北极冰盖的融化，这些资源的探索和开发将变得更加容易。

然而，北极地区的开发也面临着诸多挑战和风险，例如环境破坏和资源争夺等。

中国是全球最大的能源消费国之一，北极地区的资源开发对中国的能源安全和经济发展具有重要的战略意义。

最后，北极气候变化也对中国的科研和国际合作产生影响。

随着北极地区的气候变化和环境问题日益突出，国际社会对北极的研究和保护也越来越重视。

中国积极参与北极科研和国际合作，成为北极理事会观察员国，并参与了北极科学考察等活动。

北极气候变化对中国的科研和国际合作带来了新的机遇和挑战，中国需要加强对北极环境的研究和保护，推动国际合作，共同应对气候变化和环境挑战。

综上所述，北极气候变化对中国具有重要的影响。

中国需要认识到北极气候变化的严重性和影响，加强对北极环境的研究和保护，制定相应的政策和措施应对气候变化和环境挑战。

北极平流层极涡变化与北半球冬季对流层天气异常的联系北极平流层极涡变化与北半球冬季对流层天气异常的联系自然界中存在着多种气候系统相互作用的现象，其中一种重要的现象是北极平流层极涡的变化与北半球冬季对流层天气异常之间的联系。

北极平流层极涡是指北极高纬度地区上空的一种环流, 它的强弱和形态变化与北半球冬季对流层中的天气形势密切相关。

本文将探讨北极平流层极涡变化对北半球冬季对流层天气异常的影响，以及可能的原因。

首先，介绍北极平流层极涡的定义和特征。

北极平流层极涡是一个环绕北极高纬度地区的大气环流系统，通常呈现为一个闭合的环绕极区的环流带。

它在冬季形成并逐渐加强，从秋季末到冬季初经历了一个相对稳定的阶段。

极涡的强弱可以通过极涡指数来衡量，指数越低表示极涡越强大，越高表示极涡越弱。

在正常情况下，北极平流层极涡维持着相对稳定的状态，影响着北半球的天气系统。

然而，北极平流层极涡的强度和形态会发生变化，这种变化与北半球冬季对流层的天气异常关系密切。

当极涡变强时，其会保持较为稳定的形态，有助于将北极的寒冷空气封锁在高纬度地区，这样就减少了寒冷空气向低纬度地区的移动，导致北半球地区的天气相对较稳定。

相反，当极涡变弱时，其形态会变得不规则，导致寒冷空气更容易向低纬度地区扩散，从而造成北半球冬季对流层天气异常。

为什么北极平流层极涡会发生变化呢？这主要与大气环流系统中的复杂相互作用有关。

研究表明，北半球冬季对流层天气异常和极涡变化与长波和短波的传播有关。

长波是指纬向延伸的大气波动，而短波则是波长较短的波动。

当长波波动很强时，它们与极涡相互作用，可能会导致极涡变弱，使其形态变得不规则。

此外，短波传播也可能对极涡产生影响，进一步加剧其强度和形态的变化。

这些波动的传播与北半球的山脉、海洋热力等因素有关，它们共同作用导致了极涡的变化。

北极平流层极涡变化对北半球冬季对流层天气异常的影响是多方面的。

一方面，当极涡变强时，它能够阻止寒冷空气的扩散，从而减少低纬度地区的寒潮和降温天气。