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本论文利用NCEP/NCAR、ERA-Interim等再分析资料,NOAA向外长波辐射(OLR)资料,MJO指数以及E–P通量及其散度数据,结合WACCM4大气化学气候模式,系统分析了热带MJO与北半球中高纬度平流层波活动之间的相互联系。论文深入分析了在不同时间尺度、不同环境条件下热带MJO对北半球中高纬度平流层波活动的影响,在此基础上给出了北半球中高纬度平流层强波活动事件发生后热带MJO的响应特征,建立了热带MJO与北半球中高纬度平流层波活动相互联系的一个完整图像,并得到了以下主要结论:1.在北半球中高纬度平流层波活动中也存在类似MJO的季节内尺度变率。在中高纬度平流层强(弱)波活动事件发生前约两周的时间内,MJO 7(3)位出现的频率最高,表明在滞后时间为两周的时间尺度内,MJO 3、7位相对应的热带对流活动对北半球中高纬度平流层波活动的影响最为显著,并且MJO 3(7)位相导致中高纬度平流层波活动减弱(增强)。在考虑了MJO各个位相的出现频率在强弱波活动年间的变化以及中高纬度平流层波活动对MJO的滞后响应的情况下,我们定量评估了MJO对中高纬度平流层波活动的影响,结果表明MJO可贡献中高纬度平流层E–P通量散度强弱年间差异的50%。2.MJO 4位相冬季出现频率的变化与中高纬度平流层E–P通量散度异常变化在年际尺度上存在显著的正相关性,即MJO 4位相在冬季的出现频率增加(减少)时,有更少(多)的行星波从中高纬度对流层上传进入平流层,中高纬度平流层E–P通量辐合减弱(增强),波活动减弱(增强),同时伴随有极涡的增强(减弱)。MJO 4位相出现频率的变化与中高纬度平流层波活动这样一种联系背后的机制与热带对流活动有关,与MJO 4位相相关的热带对流活动能够激发向中高纬度传播的Rossby波列,该波列在中高纬度的空间分布类似于PNA遥相关型,对应的热带外地区行星1波位势高度异常在MJO 4位相高(低)频年刚好反(同)相叠加在气候态上,导致行星1波强度减弱(增强)。MJO 7位相冬季出现频率的变化与中高纬度平流层E–P通量散度异常变化在年际尺度上存在较为显著的负相关关系。在MJO 7位相高/低频年,中高纬度平流层E–P通量矢量,E–P通量散度及纬向平均温度的响应正好与MJO 4位相的高/低频年的响应相反。与MJO 7位相有关的热带对流活动异常的空间分布大致与MJO 4位相相反,因此MJO 7位相高/低频年中高纬度行星1波的响应正好与MJO 4位相高/低频年的响应相反。同时由于MJO 7位相对应的的对流活动要弱于MJO 4位相,所以MJO 7位相出现频率变化与中高纬度平流层波活动变化之间的相关性也要弱于MJO 4位相的。对MJO的其他位相(1、2、3、5、6、8位相)而言,其高低频年热带外地区行星1波的响应与气候态行星1波之间没有明显的同位相或反位相的相干,因此这几个位相冬季出现频率的变化与中高纬度平流层波活动的变化在年际尺度上并不存在很好的相关性。3.在对OLR进行带通滤波仅保留20-100天季节内尺度变化的信号后,QBO东西位相之间OLR方差的显著性差异主要出现在赤道印度洋到中西太平洋区域,ENSO冷暖位相之间OLR方差的显著性差异主要出现中西太平洋区域,表明QBO对赤道印度洋到中太平洋区域的季节内尺度对流活动均有影响,而ENSO对热带季节内尺度对流活动的影响主要在中西太平洋区域。QBO的年际变化与冬季MJO整体的平均振幅以及MJO活跃事件出现频率的年际变化之间存在显著的负相关关系。在QBO的东风位相下,MJO 8个位相的平均振幅和出现频率相较于QBO西风位相下均普遍偏高,说明QBO东风位相下的对流活动相较于西风位相整体增强。但对ENSO而言,ENSO的年际变化与冬季MJO整体的平均振幅和MJO活跃事件出现频率的年际变化之间均不存在显著的相关性,但是MJO 5、6、7位相冬季平均振幅的年际变化与ENSO的年际变化间存在显著的负相关关系,说明ENSO的冷位相有利于与MJO 5-7位相对应的中西太平洋地区的对流活动的发展。MJO冬季的平均振幅以及出现频率在QBO东风位相下增强增多与QBO东风位相下热带上对流层区域静力稳定度降低有关。MJO 5、6、7位相在ENSO冷位相下振幅增强与中西太平洋区域的海表温度升高有关。4.论文最后研究了北半球中高纬度强波活动事件发生后热带MJO的响应特征。结果表明在中高纬度平流层强波活动事件发生期间,热带对流活动的异常存在非常明显的东移发展传播特征。在中高纬度平流层强波活动事件发生后热带MJO的响应特征主要有两点:从MJO的振幅上看,强波活动事件发生后约48天的时间内,MJO整体的平均振幅逐渐增强;从MJO各个位相的出现频率上看,在中高纬度平流层强波活动事件发生后约1个月时间内,出现频率最高的两个位相是MJO 7和8位相。MJO对中高纬度平流层强波活动事件的响应特征与强波活动事件发生后热带上对流层区域静力稳定度的变化存在关联,但是中高纬度平流层波活动影响MJO的详细机理仍需要进一步的探讨。