陳亞楠

摘要：雖然全球平均表面氣溫不斷升高，但在冬季歐亞大陸經(jīng)常出現(xiàn)年際-年代際尺度上的變冷趨勢(shì)。利用美國國家環(huán)境預(yù)報(bào)中心（National Centers for Environmental Prediction，NCEP）再分析資料，指出冬季影響歐亞大陸變冷的大氣環(huán)流主要是北大西洋濤動(dòng)（North Atlantic Oscillation，NAO）和烏拉爾山阻塞（Ural blocking，UB）的環(huán)流組合。其中，NAO環(huán)流可以在年際尺度上作為背景環(huán)流影響UB過程對(duì)歐亞低溫天氣的作用。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，在NAO正（負(fù)）位相（NAO+ / NAO?）環(huán)流背景下UB的發(fā)生頻率可以解釋冬季平均UB發(fā)生頻率的52%（13%），表明NAO+環(huán)流有利于下游阻塞形勢(shì)出現(xiàn)。盡管如此，研究發(fā)現(xiàn)在NAO?環(huán)流背景下的UB事件平均給歐亞地區(qū)帶來的降溫幅度更強(qiáng)，約是NAO+環(huán)流背景下的2倍，而且亞洲降溫區(qū)的位置偏北約5°、偏東約13.5°。中等強(qiáng)度的NAO+環(huán)流背景下UB事件對(duì)歐亞降溫的貢獻(xiàn)更顯著，強(qiáng)的NAO+環(huán)流背景下，UB過程在歐亞大陸中緯度地區(qū)產(chǎn)生的冷異常較弱，這與NAO+環(huán)流在歐亞大陸北部產(chǎn)生的明顯增溫有關(guān)。而在NAO?環(huán)流背景下，歐亞大陸北部有明顯的降溫，UB環(huán)流的出現(xiàn)會(huì)進(jìn)一步將冷空氣向南輸送影響我國，這種情況主要反映的是NAO?環(huán)流異常對(duì)歐亞地區(qū)降溫的作用，因此NAO環(huán)流越強(qiáng)降溫越強(qiáng)烈。

關(guān)鍵詞：歐亞大陸變冷；大氣環(huán)流；北大西洋濤動(dòng)；烏拉爾山阻塞

中圖分類號(hào)：P461? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：2096-3599（2023）01-0001-00

DOI：10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.01.004

Synergistic effects of winter North Atlantic Oscillation and Ural blocking circulation on Eurasian cooling

CHEN Yanan

（1. Key Laboratory for Meteorological Disaster Prevention and Mitigation of Shandong， Jinan 250031， China; 2. Shandong Institute of Meteorological Sciences， Jinan 250031， China）

Abstract： Although the global mean surface temperature continues to rise， significant cooling trends at the interannual-decadal scale often occur over Eurasia in winter. Based on the NCEP （National Centers for Environmental Prediction） reanalysis data， it is suggested that the main atmospheric circulations affecting the cooling in the mid latitude of Eurasia in winter are the combination of North Atlantic Oscillation （NAO） and Ural blocking （UB） circulations. Among them， the NAO circulation can be used as a background circulation to influence the contribution of UB process to Eurasian cold anomaly at the interannual scale. Statistical analysis shows that the frequency of UB occurring simultaneously with a positive-phase （negative-phase） NAO （NAO+/ NAO?） explains 52% （13%） of its average frequency in winter， which indicates that the NAO+ circulation favors the downstream blocking occurrence. Nevertheless， the UB events related to a NAO? can cause a stronger Eurasian cold anomaly on average， which is about twice as strong as that of the UB events related to a NAO+， and the position of Asian cold anomaly is shifted by approximately 5° north and 13.5° east. It is also found that the UB event causes a significant cooling in Eurasia under the background of moderate NAO+ circulation， and the cold anomaly generated by UB process in the mid latitude of Eurasia is relatively weak under the background of strong NAO+ circulation， which is related to the obvious warming generated by NAO+ circulation in the northern Eurasia. Under the background of NAO? circulation， there is an obvious cooling in the northern Eurasia before the UB， and the occurrence of UB circulation can transport cold air southward to affect China. It mainly reflects the effect of NAO? circulation on Eurasian cold anomaly， so the stronger the NAO circulation， the stronger the cooling.

Keywords： Eurasian cooling; atmospheric circulation; North Atlantic Oscillation （NAO）; Ural blocking

引言

近年來，北半球冬季陸地上頻繁爆發(fā)極端低溫天氣。歐亞大陸作為世界上最大的陸地，自2000年后，其冬季表面氣溫出現(xiàn)了劇烈的變冷趨勢(shì)[1-7]，人口聚集的中緯度地區(qū)常常發(fā)生大范圍的持續(xù)降溫、冰雪等極端寒冷天氣，給當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)生活和生態(tài)環(huán)境帶來了巨大災(zāi)難[8-10]。

針對(duì)發(fā)生在歐亞大陸冬季的這些低溫事件，多數(shù)研究從個(gè)例分析出發(fā)，包括2005/2006年冬季歐洲和北亞出現(xiàn)的低溫天氣[11]、2008年初影響中國南方的雨雪冰凍災(zāi)害[12-17]、2009/2010年[18-21]和2011/2012年[22-26]冬季席卷了整個(gè)歐亞大陸的持續(xù)極端寒冷天氣。從個(gè)例出發(fā)，進(jìn)一步研究冬季陸地上極端低溫天氣頻繁發(fā)生的歸因尤為迫切。大多數(shù)科學(xué)家把歐亞大陸冬季持續(xù)的低溫天氣歸因于北極增暖或北極海冰減少[1-3，5，11，27-28]、熱帶海洋信號(hào)如拉尼娜[12-14，17，29]和熱帶大氣季節(jié)內(nèi)振蕩[15，30-33]，以及北大西洋中緯度海面溫度增暖[29，34-35]等，目前這些歸因尚存在爭(zhēng)議[6]，但幾乎所有研究都證實(shí)了北半球中高緯度大氣環(huán)流持續(xù)性異常是造成歐亞大陸上冬季持續(xù)性低溫天氣的直接原因[36]。因此，抓住造成歐亞變冷的大氣環(huán)流型，研究其本身及受強(qiáng)迫產(chǎn)生的變異性，才會(huì)對(duì)歐亞低溫事件的歸因有更清楚的認(rèn)識(shí)。

很多研究發(fā)現(xiàn)冬季歐亞變冷與北半球極地渦旋或北極濤動(dòng)（Arctic Oscillation，AO）的負(fù)位相環(huán)流緊密相關(guān)[18-20，36-38]，而被認(rèn)為是AO在北大西洋地區(qū)的局地表現(xiàn)的北大西洋濤動(dòng)（North Atlantic Oscillation，NAO）則會(huì)直接影響歐洲地區(qū)的天氣和氣候[37-41]以及通過傳播到下游的波列影響亞洲地區(qū)[41-43]。國內(nèi)學(xué)者[13-16，43-45]在對(duì)我國冬季持續(xù)性低溫天氣的研究中，經(jīng)常將其與烏拉爾山地區(qū)的阻塞形勢(shì)偏強(qiáng)聯(lián)系。烏拉爾山阻塞（Ural blocking，UB）是高空西風(fēng)帶上深厚的準(zhǔn)雙周暖性高壓系統(tǒng)[4，46]，在海平面上常常對(duì)應(yīng)著西伯利亞高壓的增強(qiáng)[47]，與東亞冬季風(fēng)的加強(qiáng)密切相關(guān)[48-51]。研究發(fā)現(xiàn)，AO可以控制北半球中高緯地區(qū)高空的阻塞形勢(shì)，在正位相的AO環(huán)流下，由于平流層極渦很冷，中高緯西風(fēng)急流較強(qiáng)，一般不利于對(duì)流層阻塞發(fā)展[16，52]。此外，李崇銀等[34]指出北大西洋中緯度海面溫度異常偏暖是影響2008年UB長時(shí)間穩(wěn)定存在的主要外強(qiáng)迫，而NAO與北大西洋海面溫度變化密切相關(guān)[53-54]，常常伴隨著下游歐亞大陸中高緯的阻塞高壓異常[4-5，24，55-56]。研究表明單個(gè)大氣環(huán)流型對(duì)歐亞冷異常的影響可能較小，但大氣環(huán)流之間的組合可能會(huì)加強(qiáng)這種降溫影響[14]，大量研究證實(shí)了NAO與UB的環(huán)流組合會(huì)影響暖北極-冷歐亞大陸型氣溫變化[5，57-61]，但NAO與UB的不同配置對(duì)歐亞大陸變冷的定量化影響差異還有待進(jìn)一步研究。

1 數(shù)據(jù)與方法

研究的北半球冬季為12月—次年2月，例如，1950年冬季為1950年12月—1951年2月。使用的再分析數(shù)據(jù)主要來自美國國家環(huán)境預(yù)報(bào)中心（National Centers for Environmental Prediction，NCEP）和美國國家大氣研究中心（National Center for Atmospheric Research，NCAR）聯(lián)合發(fā)布的再分析數(shù)據(jù)集（https：//psl.noaa.gov/data/gridded/data.ncep.reanalysis.html）1950—2018年冬季的日平均和月平均資料，水平分辨率為2.5°×2.5°，用到的變量有500 hPa位勢(shì)高度（Z500）、表面氣溫（surface air temperature，SAT）、500 hPa緯向風(fēng)速（U500）和經(jīng)向風(fēng)速（V500）以及向下長波輻射（downward longwave radiation，LWD）等。在對(duì)各氣象要素的分析中，每個(gè)格點(diǎn)上異?；蚓嗥蕉x為原始數(shù)據(jù)減去季節(jié)循環(huán)氣候態(tài)（1950—2018年）的偏差，并且用去掉長期線性趨勢(shì)的方式消除全球變暖的影響。

使用的AO、NAO、斯堪的納維亞（SCANDinavian，SCAND）環(huán)流型和東大西洋-西俄羅斯（East Atlantic-West Russia，EAWR）遙相關(guān)型指數(shù)的月平均數(shù)據(jù)來自美國國家海洋和大氣管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）氣候預(yù)測(cè)中心（Climate Prediction Center，CPC）（https：//www.cpc.ncep.noaa.gov/data/teledoc/telecontents.shtml），大西洋多年代際振蕩（Atlantic Multidecadal Oscillation，AMO）、太平洋年代際振蕩（Interdecadal Pacific Oscillation，IPO）和Ni?o3.4指數(shù)的月平均數(shù)據(jù)來自NOAA物理科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（Physical Sciences Laboratory，PSL）（https：//psl.noaa.gov/）。

根據(jù)Scherrer等[62]提出、Davini等[63]改進(jìn)的二維阻塞識(shí)別方法，記錄了北半球中高緯度各個(gè)格點(diǎn)上阻塞發(fā)生的時(shí)間。該二維阻塞指數(shù)是基于Z500的經(jīng)向梯度來定義：

，? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（1a）

，? ? ? ? ? ? ? ?（1b）

，? ? ? ? ? ? （1c）

其中，表示任一個(gè)經(jīng)緯度格點(diǎn)，，。GHGS表示向南的位勢(shì)高度梯度，GHGN表示向北的位勢(shì)高度梯度，GHGS2表示偏低緯度向南的位勢(shì)高度梯度。若滿足等式（1），則代表這個(gè)格點(diǎn)上這一天有瞬時(shí)阻塞發(fā)生。利用客觀識(shí)別和主觀觀察相結(jié)合的方式，統(tǒng)計(jì)發(fā)生在歐洲（40°～80°N，10°W～40°E）和烏拉爾山（40°～80°N，40°～80°E）中高緯度地區(qū)的阻塞日。將阻塞高壓位置穩(wěn)定（經(jīng)緯度不超過5°）且連續(xù)持續(xù)3 d或3 d以上的阻塞過程定義為一次阻塞事件，其中，阻塞高壓最強(qiáng)的一天定義為該阻塞事件的lag0天。

不同位相的NAO事件是根據(jù)NOAA PSL提供的NAO日平均指數(shù)（https：//psl.noaa.gov /data/timeseries/daily/NAO/）來定義，當(dāng)NAO值連續(xù)3 d以上超過0.5/低于-0.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，將滿足條件的連續(xù)NAO正/負(fù)值過程定義為正/負(fù)位相的NAO（NAO+/NAO?）事件，并且將一次事件中NAO指數(shù)最大的一天定義為lag0天。除此之外，文中還用到經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)分解（empirical orthogonal function，EOF）、K值聚類、合成分析、回歸分析、相關(guān)分析等統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，并對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果用學(xué)生t檢驗(yàn)和F檢驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，無特殊說明文中使用結(jié)果均通過顯著性水平為95%的檢驗(yàn)。

2 歐亞大陸不同區(qū)域變冷對(duì)應(yīng)的大氣環(huán)流型

為了得到影響冬季歐亞變冷的主要大氣環(huán)流模態(tài)，先利用EOF方法得到去掉全球變暖影響后的歐亞地區(qū)SAT時(shí)空變化的前4個(gè)主要模態(tài)（圖1a—h）。從冷異常的位置上看，冬季歐亞大陸上出現(xiàn)的降溫可分為偏北（EOF1）、偏南（EOF2）、偏西（EOF3）和偏東（EOF4）四種情況。偏北型的冷異常主要分布在40°N以北、從斯堪的納維亞半島至西伯利亞地區(qū)，對(duì)應(yīng)著我國的新疆、內(nèi)蒙古和東北地區(qū)偏冷，西南地區(qū)偏暖。偏南型的降溫范圍主要分布在60°N以南，包括南歐、中東和我國大部分地區(qū)。偏北型和偏南型降溫在40°～60°N的中緯度地區(qū)有明顯的重合區(qū)，因此在歐亞大陸中緯度地區(qū)降溫最為明顯，與前人結(jié)論[2，7]一致。偏西型的主要降溫中心在中東地區(qū)，歐洲大陸大部分地區(qū)偏暖，俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)偏冷。偏東型的降溫主要出現(xiàn)在亞洲東部中緯度地區(qū)，包括我國東北、華北和華南地區(qū)，其他地區(qū)表現(xiàn)為明顯的暖異常。盡管利用EOF方法得到了歐亞地區(qū)冬季降溫異常的4個(gè)主要模態(tài)，但它們能否代替冬季真實(shí)發(fā)生的低溫天氣還不清楚。進(jìn)一步對(duì)1950—2018年歐亞地區(qū)每個(gè)冬季平均的SAT異常做聚類分析（圖略），證實(shí)了EOF得到的4個(gè)歐亞降溫模態(tài)可以主導(dǎo)一些歐亞冬季低溫異常，也可以組合在歐亞地區(qū)出現(xiàn)范圍更廣強(qiáng)度更強(qiáng)的降溫天氣，因此研究EOF4個(gè)主要降溫模態(tài)具有現(xiàn)實(shí)意義。

通過EOF方法得到的歐亞地區(qū)SAT前4個(gè)模態(tài)對(duì)應(yīng)的時(shí)間變化相互獨(dú)立，但在10 a尺度上，EOF1和EOF2出現(xiàn)正位相（時(shí)間序列PC1和PC2為正值）的時(shí)間段大致相同，主要在P1（1965—1975年）和P2（2005—2015年）兩個(gè)時(shí)期（圖1e、f），因此對(duì)歐亞冬季SAT變化方差貢獻(xiàn)占37%的偏北和偏南型降溫模態(tài)在P1和P2兩個(gè)時(shí)期共同作用歐亞大陸出現(xiàn)全局變冷。盡管EOF1和EOF2兩個(gè)降溫模態(tài)幾乎覆蓋歐亞全局，但是相比于P1時(shí)期整個(gè)歐亞大陸出現(xiàn)的大范圍降溫，P2時(shí)期主要是在歐亞中東部出現(xiàn)降溫（圖略），這種降溫區(qū)域的差異僅靠研究EOF1和EOF2無法解釋，需要繼續(xù)考慮EOF3和EOF4的疊加作用，以此解釋歐亞大陸SAT在局地的不均勻變化。偏西型模態(tài)的時(shí)間序列PC3在P1時(shí)期為正（圖1g），對(duì)應(yīng)歐亞大陸中東地區(qū)變冷；偏東型模態(tài)的時(shí)間序列PC4則在P2時(shí)期轉(zhuǎn)為正位相（圖1h），對(duì)應(yīng)歐亞大陸東部地區(qū)強(qiáng)烈降溫。由此得到歐亞大陸降溫在P1和P2時(shí)期的不同空間分布，一是在1960年后出現(xiàn)的大范圍（偏北、偏南和偏西的疊加）歐亞變冷，二是在2000（2005）年后出現(xiàn)偏北（偏南）和偏東型疊加的歐亞變冷。

從回歸到4個(gè)模態(tài)時(shí)間系數(shù)上的SAT和Z500距平場(chǎng)可以看到，EOF1對(duì)應(yīng)在北極地區(qū)是一個(gè)高壓環(huán)流異常，類似偏向北大西洋的負(fù)位相AO（AO?）模態(tài)，NAO?環(huán)流特征明顯（圖1i）。計(jì)算各時(shí)間序列的相關(guān)系數(shù)（表1）可知，PC1與冬季平均的AO/NAO指數(shù)有顯著的強(qiáng)的負(fù)相關(guān)，因此影響歐亞大陸偏北型降溫異常的主要環(huán)流為AO?/NAO?。EOF2對(duì)應(yīng)的環(huán)流在烏拉爾山地區(qū)有個(gè)高壓異常、歐亞大陸中緯度地區(qū)由低壓異常控制（圖1j），PC2與UB頻率有顯著的強(qiáng)的正相關(guān)，因此冬季歐亞偏南地區(qū)出現(xiàn)的降溫與UB環(huán)流緊密相關(guān)。歐亞偏北和偏南的兩個(gè)變冷模態(tài)分別對(duì)應(yīng)以NAO?和UB為主導(dǎo)的環(huán)流型，與已有研究[36]結(jié)果一致。

EOF3對(duì)應(yīng)的環(huán)流較為復(fù)雜，盡管在歐洲大陸上有一個(gè)高壓異常（圖1k），但PC3與歐洲阻塞（Europe blocking，EB）發(fā)生頻率的相關(guān)系數(shù)較弱，未通過95%的顯著性檢驗(yàn)，表明EB與中東地區(qū)低溫天氣關(guān)系的不確定性。PC3與AO和UB有顯著的弱正相關(guān)，這間接說明中高緯度高壓環(huán)流異常的位置對(duì)偏西型降溫異常的影響不大。而PC3與SCAND環(huán)流型有顯著的強(qiáng)正相關(guān)，揭示了偏東型降溫異常關(guān)鍵依賴于歐亞中高緯高壓與中低緯低壓的配置。EOF4對(duì)應(yīng)的環(huán)流主要是在烏拉爾山地區(qū)的一個(gè)高壓異常（圖1l），且PC4與UB發(fā)生頻率有顯著的正相關(guān)。相較于EOF2，EOF4對(duì)應(yīng)的UB環(huán)流與北大西洋地區(qū)聯(lián)系更為緊密。從表1中可以看到，PC4與自北大西洋上空傳播至歐亞地區(qū)的EAWR波列有顯著的強(qiáng)負(fù)相關(guān)，而PC2與UB的相關(guān)系數(shù)明顯高于與其他波列（EAWR和SCAND）的相關(guān)系數(shù)。因此歐亞地區(qū)偏南型降溫模態(tài)主要受UB環(huán)流的局地影響，而偏東型降溫模態(tài)受來自北大西洋的大氣遙相關(guān)波列與UB的配合作用。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，與UB環(huán)流密切相關(guān)的偏南和偏東型降溫模態(tài)變化與AMO、IPO和厄爾尼諾這些海洋變率的相關(guān)系數(shù)有所差異，其中EOF2與太平洋和北大西洋海面溫度變冷異常密切相關(guān)，而EOF4與北大西洋海面溫度變暖有關(guān)。因此在長期氣候信號(hào)上，UB環(huán)流可能會(huì)受到來自太平洋和大西洋海面溫度變化的影響和調(diào)制[60-61]，進(jìn)而加劇歐亞大陸不同區(qū)域的低溫天氣。本文的關(guān)注重點(diǎn)在大尺度大氣環(huán)流的配置上，這里不對(duì)長期氣候信號(hào)做過多討論。

總結(jié)可得，歐亞地區(qū)4個(gè)主要的降溫模態(tài)與歐洲-烏拉爾山地區(qū)的阻塞形勢(shì)和NAO環(huán)流有關(guān)，UB對(duì)4類降溫均有貢獻(xiàn)，NAO?主要對(duì)偏北型降溫起作用。相較于歐亞地區(qū)偏北和偏南的降溫異常，單個(gè)區(qū)域環(huán)流對(duì)偏西和偏東模態(tài)的影響較小，更多的是大氣遙相關(guān)環(huán)流的影響，因此考慮不同區(qū)域環(huán)流的組合是必要的。AO體現(xiàn)了北極地區(qū)極渦的強(qiáng)度，具有緯向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)。PC1和PC3均與AO有顯著的相關(guān)性，其中PC1與NAO（UB）有顯著的負(fù)（正）相關(guān)、PC3與NAO（UB）有正（正）相關(guān)，因此AO在歐亞大陸的不同配置關(guān)系可以用NAO和UB的不同組合表示。

計(jì)算冬季平均的NAO指數(shù)（圖2a）與UB發(fā)生頻率（圖2b）之間的相關(guān)系數(shù)僅為0.06，因此在年際尺度上二者對(duì)歐亞變冷的作用相對(duì)獨(dú)立。由9 a滑動(dòng)平均（圖2a—b中黑線）來看，在P1和P2時(shí)期NAO呈負(fù)位相且UB發(fā)生頻率偏多，二者對(duì)歐亞變冷的作用是疊加的。在冬季平均上，NAO?環(huán)流和UB頻率增加都對(duì)應(yīng)了歐亞大陸中緯度地區(qū)SAT出現(xiàn)冷異常（圖2c—d）。統(tǒng)計(jì)了季節(jié)內(nèi)尺度上發(fā)生的NAO?和UB事件數(shù)（圖2e—f），并對(duì)所有NAO?/UB事件進(jìn)行合成，發(fā)現(xiàn)NAO?事件在歐亞地區(qū)造成的降溫較弱且位置偏北（圖2g），而UB事件給歐亞地區(qū)帶來的降溫（圖2h）比冬季平均更強(qiáng)烈。因此，NAO?環(huán)流主要是在年際尺度上影響歐亞大陸偏北地區(qū)的降溫，UB則是通過一次次阻塞過程給歐亞地區(qū)帶來降溫天氣且可以體現(xiàn)在冬季平均上。如此一來，北大西洋上的NAO環(huán)流可以充當(dāng)下游烏拉爾山阻塞事件的背景條件，不同位相NAO環(huán)流背景下阻塞對(duì)歐亞大陸降溫的影響有何差異需要進(jìn)一步討論。

3 不同位相NAO與UB的聯(lián)系及對(duì)歐亞變冷的影響

冬季在北大西洋-歐亞中高緯度地區(qū)較為活躍的大氣阻塞有3個(gè)頻率高值中心[46，62-64]。其中頻率最高的中心位于歐洲北側(cè)海岸線附近，涵蓋了中緯度到高緯度的阻塞；另一個(gè)阻塞高頻中心位于格陵蘭島南部，這附近發(fā)生的阻塞被稱為格陵蘭阻塞（Greenland blocking，GB），與NAO環(huán)流緊密聯(lián)系[64]；在烏拉爾山地區(qū)（55°～75°N，30°～90°E）有一個(gè)弱的阻塞高頻中心。雖然冬季UB發(fā)生頻率比EB和GB低，由于地理位置的原因，UB的出現(xiàn)對(duì)歐亞中緯度地區(qū)尤其是我國的降溫天氣有更顯著的作用。

根據(jù)UB發(fā)生那一天NAO指數(shù)的正負(fù)將UB分為對(duì)應(yīng)NAO正、負(fù)指數(shù)兩種情況，統(tǒng)計(jì)每個(gè)冬季不同情況的UB發(fā)生頻率（圖3a—b），發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)NAO正指數(shù)的UB（UB-NAO+）頻次多于對(duì)應(yīng)NAO負(fù)指數(shù)的UB（UB-NAO?）。計(jì)算冬季UB-NAO+和UB-NAO?發(fā)生頻率與冬季NAO指數(shù)和總的UB發(fā)生頻率之間的相關(guān)系數(shù)，發(fā)現(xiàn)UB-NAO?發(fā)生頻率與NAO變化的相關(guān)性（r=?0.50）比與UB本身變化的相關(guān)性（r=0.36）更好，而UB-NAO+頻率變化與冬季總的UB頻率變化的相關(guān)系數(shù)（r=0.72）比與NAO變化的相關(guān)系數(shù)（r=0.35）更高。進(jìn)一步，將統(tǒng)計(jì)的UB事件按照阻塞期間（lag?15～lag+15天）平均NAO指數(shù)的正負(fù)進(jìn)行分類，分為伴隨NAO+/NAO?的UB（UB-NAO+/UB-NAO?）事件（圖3c—d）。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，UB-NAO+事件數(shù)多于UB-NAO?事件數(shù)，其中UB-NAO+/UB-NAO?事件數(shù)分別占總UB事件數(shù)的62%/38%。分析結(jié)果表明，在次季節(jié)尺度上，UB發(fā)生時(shí)常常伴隨著上游一個(gè)NAO+環(huán)流，因此在冬季平均尺度上，UB-NAO+的頻率變化可以解釋大部分UB環(huán)流自身的變率，對(duì)冬季NAO+環(huán)流依賴較弱，而UB-NAO?的發(fā)生更多地依賴于冬季NAO?環(huán)流的出現(xiàn)，因此可以解釋部分冬季NAO?環(huán)流的變化特征。

比較伴隨NAO不同位相的UB環(huán)流特征（圖3e—f）發(fā)現(xiàn)：UB-NAO+的阻塞高壓偏強(qiáng)，切斷低壓位于高壓東南側(cè)，在歐亞大陸中緯度地區(qū)產(chǎn)生冷異常；UB-NAO?的阻塞高壓與NAO?在北大西洋上的高壓異常相連，阻塞高壓兩側(cè)有低壓系統(tǒng)，在歐亞大陸中緯度地區(qū)造成非常強(qiáng)烈的冷異常。不同位相的NAO環(huán)流背景下的UB事件在歐亞地區(qū)產(chǎn)生的降溫異常在范圍和強(qiáng)度上均有所差異，UB-NAO?影響范圍更大。計(jì)算二者共同影響區(qū)域（30°～150°E，20°～70°N）內(nèi)SAT冷異常格點(diǎn)的加權(quán)平均強(qiáng)度和位置，發(fā)現(xiàn)UB-NAO+/UB-NAO?事件在亞洲地區(qū)造成降溫的平均強(qiáng)度約為?0.68 ℃/?1.30 ℃，平均經(jīng)緯度位置約為（81°E，44°N）/（94.5°E，50°N），UB-NAO?造成亞洲中緯度降溫更強(qiáng)烈且位置偏北偏東。除此之外，UB-NAO?還可以在歐洲大陸上產(chǎn)生劇烈降溫天氣，而UB-NAO+可以在中東地區(qū)產(chǎn)生降溫。

綜上，UB的發(fā)生常常伴隨著NAO+環(huán)流，但在冬季平均上UB發(fā)生頻率與NAO+關(guān)系不大。在冬季NAO?背景下，伴隨NAO?發(fā)生的UB事件增多。伴隨NAO?環(huán)流的UB造成的歐亞降溫要強(qiáng)于伴隨NAO+環(huán)流的UB，歸結(jié)其原因?yàn)镹AO?和UB兩個(gè)區(qū)域環(huán)流對(duì)歐亞變冷的雙重作用。圖4給出了不同位相NAO環(huán)流對(duì)應(yīng)的背景條件，在NAO+時(shí)歐亞大陸北部和北極區(qū)域內(nèi)氣溫明顯偏暖（圖4a），這是因?yàn)镹AO+下北大西洋西風(fēng)急流增強(qiáng)且北移（圖4b），可以將海洋中緯度的暖濕空氣輸送至歐亞大陸北部，增加溫度暖平流（圖4c）和向下長波輻射（圖4d），因此下游UB環(huán)流向南輸送的冷空氣偏弱，在歐亞中緯度地區(qū)造成的降溫也稍弱。而在NAO?時(shí)歐亞大陸北部和北極范圍內(nèi)氣溫偏冷（圖4e），這是因?yàn)楸贝笪餮笾芯暥任黠L(fēng)急流減弱（圖4f），向歐亞大陸輸送的灣流區(qū)域暖濕空氣偏少（圖4g），因此歐亞大陸北部高緯度地區(qū)氣溫在冬季輻射冷卻（圖4h）的作用下明顯變冷。在這種環(huán)流背景下，UB事件的發(fā)生發(fā)展可以將北部堆積的冷空氣向南輸送，進(jìn)而在歐亞中緯度地區(qū)造成強(qiáng)烈的降溫天氣。這種解釋盡管在平均意義上更為合理，但是對(duì)于不同的阻塞個(gè)例而言會(huì)出現(xiàn)較大偏差，有的UB-NAO+事件也可以在歐亞地區(qū)產(chǎn)生強(qiáng)烈降溫，而有的UB-NAO?事件帶來的歐亞降溫較弱，推測(cè)可能與背景NAO環(huán)流的強(qiáng)弱有關(guān)，接下來將進(jìn)一步分析不同強(qiáng)度NAO環(huán)流如何調(diào)制UB在歐亞地區(qū)產(chǎn)生的降溫。

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