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本文利用NCEP海洋大气再分析资料、中国160站降水和气温资料以及全球大气环流模式（CCM3）的长期积分试验（1948～1999年，共52年）和短期集合积分试验（10次积分）结果，系统地分析了北半球大气对太平洋年际和年代际海温异常的响应结构。本文主要研究内容包括热带太平洋年际El Nino对东亚气候变率的影响、中纬度北太平洋年际海温异常和太平洋年代际振荡（PDO）对El Nino影响东亚气候变率的调制作用、PDO对东亚气候变率的影响以及大气对中纬度北太平洋海温异常的局地响应结构。主要结论如下：
（1）El Nin0不同演变阶段与我国降水和气温相联系的东亚大气环流年际异常型
在El Nino发展阶段夏季，东亚大气环流异常旱显著的负PJ波列，西太平洋副高减弱、偏东，东亚夏季风增强，南亚夏季风减弱，造成我国东北和江淮流域降水偏多，华北、华南以及长江流域降水偏少。在El Nino成熟阶段冬季，东亚北部东亚大槽加深，东亚北部冬季风增强，西太平洋副热带地区存在显著的反气旋式异常风场，阻止东亚北部冷空气进一步南下，从而除东北以外，我国东部大部分地区出现“暖冬”，并且华南地区降水偏多。在El Nino衰亡阶段夏季，东亚大气环流异常呈显著的正PJ波列，两太平洋副高增强、偏南、西伸，东亚夏季风减弱，南亚夏季风增强，造成我国夏季降水异常分布基本与El Nino发展阶段夏季相反。另外，年际尺度上El Nino与东亚地区大气环流异常的关系在其衰亡阶段夏季最紧密，其次是成熟阶段冬季，最后是发展阶段夏季。
（2）中纬度北太平洋年际海温异常和太平洋年代际背景态对El Nino影响东亚气候变率具有重要的调制作用
在El Nino发展阶段夏季，中纬度北太平洋“西负东正”的海温异常分布能够激发出正PJ波列异常，削弱了热带太平洋年际El Nino对东亚气候变率的影响。在El Nino成熟阶段冬季，中纬度北太平洋中西部存在显著的海温负异常，对热带太平洋年际El Nino中加深的东亚大槽和增强的东亚北部冬季风的强度有削弱作刚。在El Nino衰亡阶段夏季，中纬度北太平洋“两正东负”的海温异常分布同样能够激发出正PJ波列异常，使热带太平洋年际El Nino产生的正PJ波列异常进一步增强。
在PDO暖（冷）位相时，在El Nino发展阶段夏季，太平洋和热带太平洋年代际海温异常对东亚人气的年际响应起加强（减弱）作用，而在El Nino衰亡阶段夏季则起减弱作用。对于PDO暖（冷）位相中纬度北太平洋年代际海温异常，它对东亚人气在El Nin0发展阶段夏季的年际响应有减弱（增强）作用，而在El Nino衰亡阶段夏季同样起减弱作用。因此，在El Nino发展阶段夏季，热带太平洋和中纬度北太平洋对东亚大气环流年际响应的调制作用基本相反，而在El Nino衰亡阶段夏季，两者的调制作用则基本一致。另外，在PDO暖（冷）位相时El Nino成熟阶段冬季，太平洋（包括热带太平洋和中纬度北太平洋）年代际海温异常对东亚大气年际响应基本都起着加强（减弱）的显著调制作用。
（3）PDO对东亚气候变率影响显著，并且热带太平洋对东亚气候变率的贡献在整个太平洋中占主导地位
在PD0暖（冷）位相冬季，大气在太平洋北美地区为显著正（负）PNA型异常，东亚人槽加深（变浅），东亚冬季风显著增强（减弱）。冬季，在PDO暖位相时，我国长江流域和华南地区降水减少，东北和东部沿海地区气温偏低，而我国中西部地区气温显著偏高；在PDO冷位相时，我国长江流域和华南南部降水增多，北部地区（东北、华北和西北）气温偏低，而南部地区（华南和中国中部地区）气温偏高。在PDO暖（冷）位相夏季，东亚大气环流异常呈负（正）PJ波列分布，西太平洋副高增强（减弱），东亚和南亚夏季风均增强（减弱）。夏季，在PDO暖位相时，我国华南、西南、华北和江淮流域降水偏少，长江流域、东北大部以及我国中西部降水显著增多。我国气温在华南、西南和东北大部分地区显著升高，而在江淮流域、长江流域以及我国中部至西北地区显著降低；在PDO冷位相时，我国降水和气温异常型与PDO暖位相时几乎相反，该阶段最显著的降水正异常位于江淮流域和华南南部地区，而最显著的气温正异常则位于长江流域、我国中部和西北地区。
在PDO冷暖位相冬、夏季，热带太平洋年代际海温异常对东亚大气环流的影响比中纬度北太平洋的影响更显著，在整个太平洋中占主导地位。但对于大气温度场，热带太平洋和中纬度北太平洋年代际海温异常的影响基本相当，特别是对于中纬度北太平洋中部的大气温度异常，中纬度北太平洋年代际海温异常的影响更显著。
（4）大气对中纬度北太平洋不同季节和不同位置海温异常局地响应的水平和垂直结构以及大气加热场的异常分布特征
大气对中纬度北太平洋正（负）海温异常局地响应的最主要特征是相当正压的暖脊（冷槽）结构。在大气对中纬度北太平洋中西部正（负）海温异常局地响应的水平结构上，冬、夏季均为海洋（大气）向人气（海洋）的表面热通量异常，局地降水异常偏多（偏少），低层大气温度偏高（偏低），局地上空大气为高度正（负）异常，冬季太平洋北美地区为负（正）PNA型响应结构。另外，冬季局地为东风（西风）异常，有利于增强局地正（负）海温异常，形成正反馈，支持了Latif-Barnett假说。而夏季局地为西风（东风）异常，对北太平洋止（负）海温异常有耗散作用，形成负反馈。因此，冬、夏季大气对中纬度北人平洋海温异常的局地响应型是不同的。另外，不同试验模拟结果对比分析表明，北半球人气对中纬度北太平洋不同位置海温异常的响应也并不相同。
在大气对中纬度北太平洋中西部正（负）海温异常的局地乖直响应结构上，冬、夏季大气局地响应基本均为相当正压结构。在中纬度北太平洋正（负）海温异常上空，局地人气总加热率为正（负）异常，大气底层温度也为显著正（负）异常，并随高度减弱，在对流层上层大气温度异常由正（负）变负（正）。而在大气温度正、负异常的交界处，人气高度场出现显著正（负）异常中心，并在整个对流层中保持同位相异常。同时，中纬度北太平洋正（负）海温异常还会造成冬、夏季强风急流位置偏北（南）。冬季人气总加热率、温度和高度场的最火响应中心比夏季偏低，但强度偏大。另外，在局地大气总加热率响应中，对流物理调整贡献最大，其次是长波辐射加热率，并且它在夏季的贡献比冬季更人。