第八届青年地学论坛

平流层和对流层是相互耦合、相互作用的，平流层的异常会影响到对流层的大气环流和化学成分，并产生重要的作用。而在对流层－平流层耦合过程中的一个重要系统为平流层极涡，它是冬季北极平流层的低压气旋系统，伴随强烈的环极西风急流，可以持续较长时间，其控制的区域存在强烈的波-流相互作用、大气非绝热加热变化以及臭氧的强烈损耗等特征。因此，对平流层极涡的研究具有重要的天气及气候意义。平流层极涡有一个显著的年循环，通常在秋季建立，在春季崩溃。平流层极涡的位置及其状态对对流层大尺度动力过程，如北大西洋涛动(NAO)和北极涛动(AO)，有着重要的影响。平流层极涡最后增温(Stratospheric Final Warming，SFW)是指在春季，平流层极区增温使得极涡崩溃的事件，此时，平流层极涡由冬季型转为了夏季型。研究表明，平流层极涡崩溃发生时间存在较强的年际变化，最早和最晚的崩溃时间跨度达到两个月。平流层极涡的季节转换过程早于对流层，因此平流层极涡在转换过程中的异常环流可能会影响到对流层，从而影响地面天气气候以及大气环流。研究一种计算简便、客观表征平流层极涡每年存在显著差异的年循环变化特征的方法具有重要意义。前人工作发现，极涡的建立和崩溃的早晚往往与波动活动、辐射相关的非绝热冷却/加热等过程有关，而这两个过程与秋季北极海冰的异常变化存在可能联系。因此，研究秋季-早冬海冰对平流层极涡年循环的可能联系，厘清海冰影响极涡建立、崩溃时间的关键过程和物理机制，提出极涡年循环的前兆外强迫因子，对平流层极涡后续变化及其向下影响天气气候的预报预测具有重要的理论意义和应用价值，本文旨在理解极涡的动态年循环并揭示海冰影响极涡建立、崩溃时间的可能机制。
 

平流层极涡,海冰