第一届未来大气科学论坛

北极涛动（AO）是北半球热带外地区大气环流变率的主导模式，显著影响着东亚地区的气候异常。对于AO的年代际变化特征，以往研究主要关注固定空间型AO指数的变化，或易受热带信号干扰的AO太平洋中心，但这些方法未能有效捕捉AO本身的变化特征。冬季AO北极中心的空间型对极地冷空气向南侵入中纬度地区的路径和强度起着决定性作用，进而影响北极与东亚地区之间的相互联系，但对于其理解仍然存在不足。本研究利用ERA5再分析数据，通过Running-EOF分析和K-means聚类方法，发现冬季AO北极中心在不同年代交替出现双槽型和单槽型两种不同的空间型。在1960-1997年和2013-2024年间，AO北极中心具有两个低压槽，分别位于北美和乌拉尔山地区，对应着从北极到东亚的“负-正-负”经向罗斯贝波列，有利于形成“冷北极-暖欧亚大陆-冷青藏高原”的三极型地表气温异常；在1998-2012年，AO北极中心只存在一个位于北美的低压槽，有利于形成“冷北极-暖欧亚大陆”的偶极型地表气温异常。中纬度北大西洋经向海温梯度异常作为年代际异常背景，通过动力过程激发了向下游传播至中亚的罗斯贝波列，导致了中东西风急流强度和位置的变化，进而调制了年际尺度上冬季AO北极中心空间型。本研究揭示了在不同年代际背景下AO的气候影响差异，为更好的利用AO信号理解和预测欧亚年际尺度气候异常提供了理论依据。