随着全球气温的不断升高,北极地区发生了比其它地区更显著的气候变化,作为全球气候系统的冷源,北极气候与环境的变化影响着全球尺度的气候和大气环流的异常。海冰作为北极地区气候变化的衡量标准,其规模和分布的变化能很好地体现北极气候的变化,同时也会通过各种物理机制影响着全球的气候变化。中国大部分地区位于北半球的中高纬,常年受到来自极地冷空气的影响,研究北极地区海冰变化对中国冬季气温的影响机制,对预报中国冬季气温的工作具有一定的指导意义。本文利用中国气象局国家气候中心整编的全国160个台站从1951年1月至2015年2月的逐月气温资料,分析近64年中国冬季气温的变化特征;利用英国大气数据中心(BADC)HadISST SIC资料集提供的北极海冰密集度1o×1o网格点资料(时间是从1979年3月至2014年2月),分析北极地区的海冰在时间和空间上的变化特征;利用NCEP/NCAR再分析资料提供的海平面气压数据、850hpa和500hpa的位势高度场数据、u、v数据以及海温数据(空间分辨率是2.5o×2.5o,时间均是从1979年到2014年),探讨北极地区海冰变化对中国冬季气温的影响研究。本文主要结论如下:(1)从海冰密集度的季节分布图中可以发现,北极地区海冰的面积和范围均存在显著地季节变化,秋季(尤其是9月)北极地区海冰的变化幅度最大,春季(特别是3月)的变化幅度最小。根据不同季节的海冰密集度的主要模态分析,得到北极地区海冰的变化具有明显的地理分布特征,其主要变化区域位于格陵兰海、拉布拉多海、鄂霍次克海、白令海、巴伦支海及戴维斯海等地区。(2)对1951-2014年的冬季气温变化分析表明,中国冬季气温具有显著的年际和年代际变化特征,1985年以前中国冬季处于冷期,1985年以后则为暖期。冬季气温的EOF1分布型表明,中国冬季气温变化具有一致性,即全国一致升温或降温;EOF2表明中国冬季气温具有南北反向的变化特征,即当中国北方升温时,南方处于降温阶段。进一步对冬季各区的气温变化特征作REOF分析,得到第一空间模态体现气温异常的主要地区位于长江中下游、华南地区,第二模态则侧重于西南部分地区气温的异常状况。(3)通过海冰偏多、偏少年中国冬季气温的距平合成可以看出北极地区海冰变化与中国冬季气温之间存在的关系:从整体上说,整个北极地区海冰的变化与中国冬季气温的变化存在正相关,即北极海冰偏多时,中国大部分地区冬季气温偏高,且显著区位于东北地区。但与部分地区(如西南地区)的冬季气温呈负相关,即北极地区海冰偏多时,西南地区冬季气温偏低。(4)北极地区海冰的变化是通过影响海平面气压、高度场、风场等大气环流因子引起大气环流的异常进而影响中国冬季气温。秋冬季海冰偏多时,欧亚大陆区的冷高压减弱,海洋上的低气压也相应的偏弱,海陆之间的气压差相对减小,尤其是在500hpa位势高度场上形成显著的负EUP遥相关,此时的东亚冬季风处于减弱阶段,且欧亚大陆中高纬度地区盛行西风,中国冬季的气温偏高;反之,秋冬季海冰偏少时,中国的冬季气温偏低。(5)东亚冬季风的强弱受海陆纬向热力差异的影响,其主要是受西伯利亚高压和阿留申低压的影响。欧亚大陆上空西伯利亚高压强度加强时,北太平洋上阿留申低压也处于加强阶段,海陆之间的压力差随之加强,导致东亚冬季风也处于增强的阶段。当秋冬季海冰密集度偏多时,北极地区出现气温的负异常,北极和欧亚地区的大气热力梯度加强,同时欧亚地区西风的环流也增强。加强的西风会阻碍极地冷空气从高纬度地区向南入侵,从而导致中国的冬季气温偏高;秋季海冰密集度偏低时,情况基本相反。