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本论文采用1961~2014我国最新的沙尘观测数据,研究了我国北方春季沙尘频次在过去50多年内的年际和年代际变异的新特征,期望为提高我国北方春季沙尘气候预测提供新的依据。首先,论文研究了1961~2014年期间,我国北方春季沙尘发生频次的气候特征,发现其存在两次年代际突变;之后对比了两个沙尘多发年代1966~1979年和2000~2014的沙尘时空变化差异,并研究两个阶段影响沙尘发生的主要原因。其次,发现了冬季巴伦支海海冰与我国华北春季沙尘频次在90年代中期以后关系显著加强,两者在年际变化尺度上具有显著的反相关的关系,并进一步揭示其可能机制和原因。由此,冬季巴伦支海海冰的变化有可能是未来我国春季沙尘活动的一个预测因子。论文的主要结论如下: (1)我国北方春季沙尘的气候特征 1961~2014年,我国北方春季沙尘活动具有显著的区域特征,多发于新疆地区,其次是西北、华北地区,东北地区最少。此外,在年际、年代际变化上(去除数据线性趋势后),我国北方春季沙尘频次在1979/1980年和1999/2000年发生了两次年代际突变,第一阶段1966~1979年显著偏多,第二阶段1980~1999年偏少,第三阶段2000~2014年偏多但强度较第一阶段弱。两次年代际突变,均与气候系统的调整有关,包括副热带西风急流、蒙古气旋和东北低压、局地气象要素场以及海温的变化等。 (2)我国北方两个春季沙尘多发年代的对比 在1961~2014年,我国北方存在两个春季沙尘天气多发年代(将数据去除线性趋势后),前一阶段1966~1979年、后一阶段2000~2014年。结果显示,前一阶段沙尘较后一阶段要多,并且主要集中在我国北方中部地区以及新疆南部地区,其原因在于两个年代间的大西洋和太平洋海温的差异。此外,在年际尺度变化上,高层大气环流起着重要作用,前一阶段在东亚地区上空存在显著的经向型环流波列,后一阶段是欧亚大陆上空的纬向型。北大西洋中纬度海温(高纬挪威海和巴伦支海海温)则可能对前一阶段(后一阶段)高层大气经向(纬向)遥相关有重要贡献。 (3)冬季巴伦支海海冰与我国华北春季沙尘在90年代中期以后年际尺度上关系显著增强 1996~2014年,冬季巴伦支海海冰与我国华北春季沙尘之间具有很好的相关性,当去除数据线性趋势后,两者相关系数达到-0.65,通过了99%的显著性检验。而在1980~2014年及1980~1995年间,去除和包含趋势,两者均不显著。研究发现,在90年代中期之后,冬季巴伦支海海冰的年际变率分布发生了变化,其中心向东移动并且强度变大,使得海冰激发的Rossby波向东向南传播影响东亚地区气候,进而加强了冬季巴伦支海海冰与我国华北春季沙尘之间的联系。由此可见,在年际尺度上,冬季巴伦支海海冰在影响我国华北春季沙尘的变化中,扮演着越来越重要的作用,未来可以考虑将其应用于我国北方春季沙尘气候的预测中。