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冬季降水的异常经常伴随着暴风雪和干旱的发生，对自然生态和社会经济的影响巨大。特别是近些年来冬季降水极端异常的事件愈加频发，进一步凸现了对冬季降水变化特征及其影响和预测因子研究的重要性。本论文正是围绕这一科学问题开展了研究工作。论文首先分析了中国东部地区冬季降水的年代际变化特征，并指出其影响因子在年代际突变前后发生了改变。进一步，论文将冬季降水的研究范围扩展到整个东亚地区，分别调查了秋季（文章中的秋季都是指北半球秋季）南太平洋海温三极子模态、秋季印度洋海温偶极子模态，以及11月东欧地区积雪异常与东亚冬季降水的关系。论文的分析结果表明，这三个外强迫因子的发现对东亚地区冬季降水的预测具有潜在的应用价值。论文得到的主要结论如下: 1.中国东部地区冬季降水主模态及其影响因子的年代际变化 近50年中国东部地区冬季降水的最主要模态呈现出全区一致的变化特征，并且在20世纪80年代中后期经历了一次显著的年代际突变。在不同的年代际背景下，影响中国东部冬季降水的环流因子也发生了改变。在突变之前，欧亚模态（the Eurasian mode，EU）和北太平洋涛动模态(the North Pacific Oscillation mode，NPO)对降水的影响很重要;突变之后，EU模态仍然存在，但NPO模态的影响显著减弱，一个新的罗斯贝波列(the Rossby Wave，RW)的出现对后一时期冬季降水的变化有重要的作用。进一步，来自观测资料的分析和数值模拟的结果都表明，热带对流系统的变化对冬季大气环流以及中国东部冬季降水的年代际突变起着重要的作用。西太平洋地区的对流活动在80年代中后期显著增强，这会激发出一个新的RW波列，最终影响中国东部地区的冬季降水。以上的分析结果提示我们，冬季降水的预测需要考虑不同的年代际背景，否则，影响因子的变化可能会导致在某些时段内降水预测的失败。 2.秋季南太平洋海温三极子模态对东亚冬季降水的影响 东亚冬季降水第二模态呈现出南北反向的偶极模态变化，而这种变化与秋季南太平洋海温三极子模态的变化密切相关。秋季南太平洋海温异常延迟影响东亚冬季降水的机制主要是由于海温异常自身的季节持续性。这种持续性意味着该地区的秋季海温异常信号能够被记忆、维持到冬季，而冬季的海温异常又会激发出一个跨越南、北半球的经向遥相关波列，导致东亚上空的大气环流出现偶极型的分布。这一偶极环流模态作为主要的影响因子，会导致东亚地区冬季降水出现南北反向的偶极子分布。以上这些观测的物理过程通过数值模拟进一步得到了论证。文中，秋季南太平洋海温三极子模态及其对东亚冬季降水偶极模态影响过程的揭露，不仅有利于我们进一步理解东亚冬季降水的变化，而且还给该地区冬季降水的预测提供了一个新的因子。 3.秋季印度洋海温偶极子模态对东亚-东南亚冬季降水的影响 热带印度洋地区秋季海温异常的第二模态呈现出东西反向的偶极模态分布，而该模态的变化会对东亚-东南亚地区的冬季降水产生影响。其影响东亚-东南亚地区冬季大气环流和降水的机制是:冬季印度洋海盆尺度的海温异常能够记忆该地区秋季海温偶极子模态的大部分信号;而冬季印度洋异常偏高的海温，会影响热带海洋上空的纬向环流，导致赤道印度洋至印度尼西亚地区的高层大气出现西风异常，而在低层出现东风异常;海温异常还会激发出一个从热带向北半球中高纬度传播的波列，该波列在“东南亚-东亚中部-中国东北及日本地区”上空对应“反气旋-气旋-反气旋”式的水平风场异常”和“下沉-上升-下沉”式的垂直运动异常;同时，该波列能够携带印度洋和西北太平洋上空充沛的水汽，导致东亚中部地区降水偏多，而东南亚和中国东北及日本地区降水偏少。以上的这些观测结果通过数值模拟进一步得到了论证。文中，秋季热带印度洋海温偶极子模态的揭露，及其影响东亚-东南亚地区冬季降水的物理机制的分析，有利于我们进一步理解东亚-东南亚地区冬季降水的变化及原因。而冬季印度洋海温异常能够记忆秋季该地区海温偶极子模态的大部分信号也说明，秋季印度洋海温的偶极模态信号在东亚-东南亚冬季降水的预测方面具有潜在的利用价值。 4.11月东欧地区积雪异常与东亚冬季降水的联系 基于奇异值分解的方法，文章分析了东亚地区冬季降水与11月欧亚雪盖的时空协同变化特征。结果显示，东亚地区的冬季降水呈现出很强的一致性变化，尤其是在35°N以北的地区，而这种变化与东欧地区雪盖的变化密切相关。对影响机制的分析表明，11月东欧地区雪盖异常影响东亚冬季降水的物理过程在12月和次年的1-2月是不同的。在12月，雪盖异常良好的持续性能够将11月的雪盖异常信号保存并传递给12月的大气环流以及降水;而到了次年的1-2月，东欧地区的雪盖异常消失了，然而，由于前期雪盖异常导致的极涡活动异常，是联系11月东欧地区积雪与1-2月东亚地区降水变化的桥梁。文中，11月东欧地区积雪异常对东亚冬季降水影响过程的揭露，有利于我们理解该地区冬季降水的变化规律，而且该研究还说明，前期雪盖异常的信号对东亚冬季降水的预测是有价值的。