夏季歐亞中高緯持續流型的年代際變化

潘婕，紀立人

夏季歐亞中高緯持續流型的年代際變化

潘婕1，紀立人2

（1.中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所，北京100081；2.中國科學院大氣物理研究所，北京100029）

利用夏季歐亞中高緯大氣環流持續流型指數的年代際變化來反映歐亞中高緯大氣環流的多年振動，嘗試揭示夏季歐亞中高緯持續流型的年代際變化與我國降水、全球海溫以及北大西洋濤動（NAO）的年代際變化之間的聯系，主要結論如下:（1）1959—2000年夏季歐亞中高緯流型指數有明顯的年代際變化，1980年前后流型指數均值發生了年代際突變；（2）夏季歐亞中高緯流型指數的年代際變化特征與我國夏季降水、6月全球海表溫度距平的年代際變化趨勢具有一致性，印證了SSTA與夏季歐亞中高緯持續流型、持續流型與我國夏季降水之間的關聯；（3）冬季NAO指數和夏季流型指數在年代際尺度上關系甚為密切，它們的年際相關也存在著年代際變化；（4）合成分析表明，NAO高指數及E型過程對應的春季SSTA分布形勢極為相似，且突變前后與E、C型環流對應的海溫異常的分布特征和關鍵區，在中期-月及年代際不同時間尺度上也表現出了一致性，印證了下墊面強迫在夏季歐亞中高緯持續流型的形成和維持中的作用。

夏季歐亞中高緯；持續異常；年代際變化；降水；海溫；北大西洋濤動

1 引言

大范圍的持續性異常天氣往往同大氣環流持續異常有關。如果大氣環流存在多年振動，那么和它相聯系的大范圍天氣特征也就必然要隨之發生多年的變化，揭露大氣環流的多年振動規律可為大范圍天氣的長期預測提供比較可靠的依據。

關于年代際變化的研究已有很多，林學椿[1]應用滑動T檢驗方法進行研究，指出在20世紀70年代末、80年代初確實存在著一次明顯的年代際氣候躍變，躍變前后北半球海平面氣壓、500 hPa高度和北太平洋海溫結構都有明顯的差異；李峰等[2-4]利用1958—1997年共40 a的資料分析了東亞夏季風以及我國華北夏季降水的年代際變化特征及其與北太平洋SSTA的關系，指出東亞夏季風在70年代中期發生顯著變化，1976年前后東亞夏季風由偏強轉為偏弱，受其影響華北地區夏季由降水偏多轉為少雨，北太平洋海表溫度（Sea Surface Temperature，SST）由正距平變為負距平，東亞夏季風與北太平洋海溫異常之間相互作用亦存在著年代際變化特征；鐘姍姍等[5]對太平洋次表層海溫年代際變率及其突變特征的研究表明，太平洋次表層海溫在1980年前后從上至下，先后經歷了一次顯著的年代際突變；周連童等[6]對我國夏季氣候年代際變化特征的研究也表明，我國夏季降水、氣溫以及熱帶太平洋SST均有明顯的年代際變化，在1976年前后發生了一次明顯的氣候躍變，尤其是降水，從1977年到2000年夏季長江流域的降水明顯增加，而華北地區和黃河流域降水則明顯減少，出現了嚴重干旱。可見，20世紀70年代中后期、80年代初全球氣候都發生了一次突變。

楊修群等[7]分析比較全球海氣系統年際和年代際變化的主要時空特征時發現，全球大氣年代際變化主要位于中高緯地區，而實際天氣演變活動充分表明，夏季歐亞中高緯環流的持續異常往往同我國的夏季旱澇相聯系，如1954年、1991年夏季江淮流域發生特大洪水期間，鄂霍次克海上空均維持穩定的阻塞形勢[8-9]；1998年長江流域的梅雨異常并由此產生嚴重洪水，最直接原因是歐亞大范圍環流持續異常，其中最明顯的特征之一是烏拉爾阻塞形勢長時間維持[10]。那么，夏季歐亞中高緯持續異常流型是否也存在著年代際變化特征？

近年來有研究表明[11]，冬季的北大西洋濤動（North Atlantic Oscillation，NAO）與夏季鄂霍次克海高壓有關聯，一月份NAO為正（負）位相時，六月鄂霍次克海高壓將偏強（弱）。一系列研究表明，NAO指數無論是振幅還是位相都表現出明顯的年代際變化特征[12-13]。夏季歐亞中高緯持續異常如果存在年代際變化特征，其與NAO、海溫以及我國降水的年代際變化之間的關系又是如何的？這有待于在本工作中進行考察和研究。

本文將利用潘婕等[14]定義的夏季歐亞中高緯持續流型指數的年代際變化來反映歐亞中高緯大氣環流的多年振動，嘗試揭示夏季歐亞中高緯持續流型的年代際變化與NAO、海溫以及我國降水等的年代際變化之間的聯系。

2 資料

本文所使用的資料包括：（1）潘婕等[14]定義的1959—2000年6—8月夏季歐亞中高緯500 hPa流型指數I；（2）中國氣象局的336站逐月降水量資料，覆蓋時段1959—1994年6—8月；（3）美國國家大氣研究中心（National Center for Atmospheric Research，NCAR）全球海溫格點場月平均資料，覆蓋時段為1959—2000年6—8月，經緯度網格距為2°×2°，緯向格點序數i=1—180，經向格點序數j=1—90；（4）1958—2000年冬季（12、1、2、3月）NAO指數[15]。

其中，資料（1）中流型指數I的意義主要用于表征夏季歐亞中高緯500 hPa高度場持續流型，當I≥0.9（I≤-0.9）且持續時間≥10 d時為E（C）型過程。E型特點是歐洲西海岸為長波槽，烏拉爾山、貝加爾湖、鄂霍次克海地區分別為長波脊、槽、脊；C型環流的槽脊位置與E型相反。

3 流型指數的年代際變化

圖1為1959—2000年夏季歐亞中高緯平均流型指數I的直方圖。從圖1a可看出，夏季流型指數時間序列的分布存在一定的年代際變化或階段性特征，20世紀60、70年代以負指數為主，80年代除了1981年和1982年為弱的負指數為其余年份均為正指數，90年代正負指數出現頻數相當。

由圖1還可看到，6月份（見圖1b）歐亞中高緯流型指數I的逐年均值分布形勢與夏季的最為相似，兩者的正負值所出現的年份多數吻合。由平均指數正負值的發生頻數也可看出它們的年代際變化趨勢也很相近：夏季平均圖上，1961—1980年出現正值10次，負值10次，1981—2000年出現正值12次，負值8次，即1980年以前出現正（負）值的頻數少（多）于1980年之后；而1980年以前6月份出現正（負）值的頻數也明顯少（多）于1980年之后，1980年以前出現正值8次，負值12次，1980年之后出現正值14次，負值6次。兩段時期7月份的正負值發生頻數趨于一致，到了8月份，正負值發生頻數已與6月份相反。

而流型指數的線性變化趨勢（見圖2）又略有不同。從總體上考察，夏季指數呈上升趨勢，6月更明顯，7月幾乎不變，8月則呈現下降趨勢。而從分時段的趨勢看，夏季的趨勢轉變與7月較相似，且7月的趨勢轉折最為明顯，由60、70年代的上升趨勢轉變為80、90年代的下降趨勢；6、8月則是由下降轉為上升。總之，流型指數的變化趨勢也存在著年代際變化特征。

另外，從1959—2000年夏季歐亞中高緯各型異常環流持續過程的統計數據來看（見參考文獻[14]中表2），夏季E、C型過程發生頻數的年代際變化特征是很明顯的，而6月份的E、C型過程的發生頻數年代際變化則更顯著，但6月份是日歷上的日期，為了更好體現天氣意義，我們考慮了我國長江中下游地區平均出梅日期（7月8日）之前的一段時間（6月1日—7月8日）：1961—1980年C型過程在7月8日前出現的次數（9次）遠多于E型（5次），而1981—2000年則是E型出現的次數多于C型，分別為7次和2次；就累積天數而言，發生日期在這段時間內的E、C型過程在前20 a分別為72 d和124 d，后20 a分別為110 d和37 d，也就是說，前20 a，C型出現的頻數和累積天數超過E型，而后20 a，E型出現頻數和累積天數則遠超過C型。可見E、C型過程的年代際變化特征是很明顯的，而6月份這種特征最為顯著，這主要是因為本文所定義的夏季歐亞中高緯持續流型出現頻率在6月份占多數，因此6月份的變化特征與整個夏季最相似、最有代表性。

上述種種跡象表明，夏季歐亞中高緯持續流型很有可能存在著年代際突變。為了更好地加以判斷，我們對1959—2000年逐日流型指數序列用滑動t-檢驗檢測其均值突變（滑動t-檢驗方法詳見魏鳳英[16]）。取子序列長度n1＝n2＝10，計算出的t-統計量序列如圖3所示。

從圖3看出，t-統計量極值分別出現在1980年和1990年，1980年為正值，1990年為負值，均遠遠超過了1%的顯著性水平。說明在這42 a間，流型指數10 a均值的兩次最大突變出現在1980年左右和1990年左右。1980年左右經歷了一次由負值到正值的轉變，1990年左右又由正值轉為負值。這與前面的分析是一致的。

圖1 流型指數逐年均值直方圖（虛線為其所在時間區間的20 a平均值）

此外我們還計算了子序列長度n1＝n2＝20的滑動t-統計量，1979、1980、1981年的t-統計量數值分別為1.73、3.08、2.96，1980年和1981年均達到了1%顯著性水平，1979年也達到了10%的顯著性水平，可見1980年前后流型指數均值確實發生了年代際突變。

為了進一步驗證流型指數的年代際變化及提取其振蕩周期，對1959—2000年流型指數的夏季均值時間序列進行了小波分析，圖4為流型指數夏季均值小波變換平面圖，圖的上半部分為低頻振蕩區，等值線相對稀疏，對應較長尺度的周期振蕩；下半部分是高頻振蕩，等值線相對密集，對應較短尺度周期的振蕩。可以看到，在42 a變化中，7—8 a、14—15 a及20 a的周期振蕩都很清楚，不同周期內小波系數的振幅強度和振蕩中心位置都有所不同，較長尺度周期均呈現比較均勻的振蕩態勢，在7—10 a周期、11—20 a周期內小波系數都分別以一定的振蕩規律分布著，沒有出現很劇烈的振動，說明夏季歐亞中高緯持續異常在較長時間尺度上是有規律可循的。

圖2 流型指數逐年均值曲線及線性變化趨勢

圖3 流型指數滑動t-統計量曲線

在小波變化曲線圖上（見圖5）可以清楚的看到，流型指數的年代際變化很明顯，在15—20 a的周期振蕩中，年代際突變點在1976/1977年附近，即1976/1977年前后流型指數有正負轉換的現象。

以上分析表明，對于夏季歐亞中高緯環流場，無論是持續過程還是逐日流型，均存在著明顯的年代際變化，轉折點在1980年前后。因此后面將以1980年為時間分界點討論其前后兩段時期流型指數與各要素場的聯系。

圖4 流型指數夏季均值小波變換

圖5 流型指數夏季均值小波變換曲線

4 流型指數與我國夏季降水年代際變化的聯系

由歐亞中高緯流型指數I的夏季均值年代際變化來看：1980年以前流型指數正（負）值少（多）于1980年以后的，相應的，1980年以前E（C）型少（多）于1980年以后。從持續流型與我國夏季降水異常的相關關系分析[14]得知：夏季歐亞中高緯流型指數I與我國月降水總量在長江下游地區、東北大部為正相關，華北、華南為負相關，因此1980年前一段時期江淮降水與后一段時期相比應偏少，華北、華南則偏多。再從6月、8月的環流指數年代際變化來看：6月，情況與整個夏季相似；8月，1980年以前正指數多于1980年以后，由于8月環流指數與江淮流域降水為負相關，與華北為正相關，那么1980年以前江淮流域降水應偏少，華北偏多，1980年以后則應是江淮流域降水偏多，華北偏少。

為了解1980年前后兩段時期江淮流域以及華北的降水量分布，分別對1980年前后兩段時期我國月降水量距平進行合成。

從合成圖上看，1980年以前（見圖6a），夏季江淮流域、東北地區降水確實為負距平，華北除內蒙外基本為正距平，但達到置信水平為90%的區域相對較少，華南大部為正距平區，而1980年以后（見圖6b）江淮流域降水為正距平，華北、華南為負距平，而這些都分別與E、C型過程的夏季月降水量距平合成圖（見參考文獻[14]中圖7）分布特征相吻合：1980年以前的分布與C型過程的相似，1980以后的則與E型過程的相似。

在林學椿[1]對20世紀70年代末、80年代初氣候躍變的研究中也指出，躍變前東亞地區由低緯度到高緯度500 hPa高度距平呈－＋－分布，我國江淮流域降水偏少；而躍變后東亞地區由低緯度到高緯度500 hPa高度距平呈＋－＋分布，我國江淮流域降水偏多。可見這些結論是一致的。

圖6 兩段時期夏季月降水量距平合成圖（單位：mm）

圖7 兩段時期6月海溫距平合成圖（單位：℃）

前面指出，C型過程與華北夏季降水正距平相對應。陸日宇[17]在研究華北夏季不同月份降水的年代際變化時發現，華北地區夏季降水量具有明顯的年代際變化，在20世紀50年代及60年代前半期，華北降水量明顯偏多，在1965年附近，降水量急劇減少，進入70年代降水量略有回升，而整個80年代華北地區夏季降水量最少，進入90年代后，降水量略呈上升趨勢。孫淑清[18]也指出，華北降水距平有明顯的20 a左右的年代際變化，從總體上講，從50年代初至70年代為豐水期，70年代至90年代則為枯水期，而從1992年以后又開始變為正距平。這些都與本工作中所討論的C型持續過程在60年代發生頻次較多，70年代稍減少，而80年代甚至一例都未出現，到了1993年又開始出現這種年代際變化相對應。

可見，夏季歐亞中高緯流型指數的年代際變化特征與我國夏季降水的年代際變化趨勢是存在相關的。

5 海表溫度距平的年代際變化

正如引言所提到的，林學椿[1]在研究20世紀70年代末、80年代初氣候躍變及其影響時指出北太平洋海溫在70年代末、80年代初確實存在著一次明顯的躍變，而我們前面也曾指出，E、C型過程發生頻數在1980年前后也有明顯對比。因此，以1980年為突變點，考察突變前后的海表溫度場特征。

由于6月的情況能較好地表征整個夏季的特征，因此以6月為例。圖7a、b分別為1961—1980年和1981—2000年的6月海溫距平合成圖。可以看出，在印度洋、太平洋和大西洋地區兩段時期的海溫距平符號幾乎完全相反，作為兩段時期的距平圖，這種結果是很自然的，但其差異很明顯，說明此結果還是有意義的。

1961—1980年，正距平區主要位于30°—50°N太平洋，印度洋、暖池區、美洲西岸和北太平洋高緯地區基本都是負距平，北大西洋大部分也為負距平，這與6月C型過程的海溫距平場（圖略）相似。在1981—2000年圖上也有對應的分布特征，只是距平符號相反，并與E型過程的海溫距平場（圖略）相似。

這個分析結果與孫淑清[18]給出的對應華北豐水期和枯水期的夏季海溫平均距平分布特征是一致的。

此外，以往的研究表明，太平洋年代際振蕩（Pacific Decadal Oscillation，PDO）與東亞大氣環流及中國氣候的年代際變化關系密切[19]，PDO在1976年前后發生了冷暖位相的轉換，而PDO暖位相期，夏季華北地區降水異常偏少、長江中下游則偏多，也暗示著太平洋海溫變化可能與流型指數在1980年前后的變化之間存在聯系，其影響規律及物理機制有待今后的工作進一步考察。

以上分析表明夏季歐亞中高緯持續流型、我國華北、華南及江淮流域降水與海表溫度場的年代際變化可能有十分密切的關系。

6 流型指數與NAO指數年代際變化的關系

Ogi等[20]指出，NAO信號能被雪蓋、海冰、海表溫度等記憶，從而影響到夏季大氣環流。盡管NAO是北大西洋地區海平面氣壓的南北向“蹺蹺板”現象，但有研究表明，500 hPa位勢高度場同樣存在這種變化[21]。一系列研究表明，無論是NAO指數的振幅還是位相都表現出明顯的年代際變化特征，在20世紀70年代末80年代初發生了轉折[13,15，21]，那么，持續流型與NAO之間是否存在一定聯系？為了了解這個問題，我們首先考察冬季（DJFM）NAO指數與持續流型之間的關系。

圖8是流型指數與前期冬季NAO指數的曲線圖（經過三點平滑），可以看出，在1980年以前流型指數與前期冬季NAO指數關系比較好，而在1980年以后則未表現出明顯的關系。

以1959—2000年為時間序列考察二者的相關性，前期NAO指數與夏季流型指數的年際相關系數為0.193，與6月流型指數的相關系數為0.270，經顯著性檢驗后者達到了90%的置信水平，可見至少6月份的持續流型與前期冬季NAO存在關聯，為顯著的正相關關系。

將流型指數和NAO指數分別作11 a、21 a滑動平均后再求相關，相關系數分別為：11 a滑動平均后：0.723（與夏季流型指數），0.884（與6月流型指數）；21 a滑動平均后：0.828（與夏季流型指數），0.955（與6月流型指數）。均遠遠超過了99%的置信水平，說明冬季NAO變化與后期夏季歐亞中高緯持續異常在年代際尺度上關系更為密切。

由于冬季NAO信號可能被海溫所儲存從而影響到夏季大氣環流，而NAO指數與流型指數之間又存在相當好的正相關關系，我們合成了冬季NAO指數高值和低值對應年的春季SST距平（見圖9），選取NAO指數高、低值的標準為絕對值大于1.672（該值是1959—2000年冬季NAO指數絕對值的42 a平均值）。

與E、C型過程前期（春季）SST距平合成圖（圖略）相比，NAO高指數對應的SST距平（見圖9a）與E型過程對應的SST距平分布非常相似，太平洋到大西洋上，由赤道往北有3條正負相間的傾斜距平帶，說明冬季NAO變化很可能通過海溫的“記憶”功能影響了夏季歐亞中高緯持續異常。

不過，這種帶狀分布形勢在NAO低指數對應的SST距平合成場（見圖9b）上并不明顯，這種不同是否意味著前期冬季NAO變化對歐亞中高緯持續正異常由春入夏的演變更具有指示意義？這需要后面更深入的工作進行考察。

上述分析表明，E、C過程前期冬季NAO與E、C過程存在著聯系，前冬NAO指數的年際變化趨勢與流型指數相似，且總的年際相關很好，而年代際尺度上的關系更為密切。因此考察了流型指數與NAO指數年代際變化之間的關系。

將1959—2000年流型指數夏季、6月均值和前期冬季（DJFM）NAO指數分別做11 a和21 a滑動平均（見圖10和圖11），圖中橫坐標代表滑動窗口的中項，比如圖10中1964指示著1959—1969年，1965指示著1960—1970年，圖11中1969指示著1959—1979年，以此類推。

圖8 流型指數與前期冬季（DJFM平均）NAO指數3點平滑曲線

圖9 冬季NAO高、低指數對應的后期（春季）海溫距平合成圖（單位：℃）

顯然，它們的十年或年代際變化是十分清楚的，不管是夏季還是6月的流型指數均值與冬季NAO指數的年代際變化位相都較一致，而且趨勢也都是由負指數向正指數發展，雖然流型指數11 a滑動平均的結果（見圖10虛線）在20世紀80年代后期出現下滑趨勢，但在更長時間尺度上（21 a滑動平均）（見圖11）二者均具有由負指數轉變為正指數的年代際變化特征，可以說二者的年代際變化是十分相似的。

將圖10、圖11中各個小圖里的兩條曲線求相關，所得相關系數分別為：0.723（見圖10a）、0.884（見圖10b）、0.828（見圖11a）、0.955（見圖11b），均遠遠超過了1%的顯著性水平，表明夏季歐亞中高緯持續流型指數與前期冬季NAO指數在年代際尺度上關系甚為密切。

為了進一步探討這種關系，圖12給出了夏季和6月流型指數均值和前期冬季NAO指數的滑動相關圖。滑動窗口為21 a，時間段為1959—1979年到1980—2000年。圖中橫坐標指示滑動窗口的時間中項（與滑動平均的橫坐標意義相同）。

圖10 流型指數與前期冬季（DJFM平均）NAO指數11 a滑動平均曲線

圖11 流型指數與前期冬季（DJFM平均）NAO指數21 a滑動平均曲線

由圖12可見，兩個指數之間在年際尺度上基本上為正相關關系（時間序列長度為21 a），1980年之前兩者的正相關關系比較穩定，基本圍繞在90%置信水平臨界值附近波動，隨后夏季流型指數與NAO指數的相關性逐漸減弱，1984—1989年間相關系數接近零值，幾乎線性獨立，到1990年轉變為較明顯的負相關。而6月流型指數與NAO指數的相關性較好，1985年之前相關系數大體上維持在90%置信度水平臨界值附近，之后也開始出現下滑，但下滑幅度較弱，仍然有較明顯的正相關關系，也是到了1990年出現負相關。

圖12的滑動相關曲線表明，在流型指數和NAO指數均值由負位相轉向正位相過程中，兩者之間的關系也發生了變化，負指數居多時，兩者為正相關且相關較好，當正指數偏多時，兩者正相關關系減弱或者轉為負相關。

圖12 流型指數與前期冬季（DJFM平均）NAO指數21 a滑動相關曲線

7 結論與討論

本文主要利用流型指數分析了夏季歐亞中高緯持續異常的年代際變化特征，并初步探討了流型指數年代際變化與我國夏季降水、海表溫度距平場、北大西洋濤動等年代際變化之間的聯系。結果表明：

（1）夏季歐亞中高緯流型指數I有明顯的年代際變化，1980年前后流型指數均值發生了年代際突變，前期為負值，后期為正值；持續流型也以1980年為突變點存在著年代際突變，20世紀60、70年代C型過程出現頻數較高，80年代E型過程出現頻數增高而C型過程未出現，90年代兩類過程頻數相當。即1980年前后有明顯的差異。從分月情況看，6月跟整個夏季的情況最為相似，8月則不同；

（2）夏季歐亞中高緯流型指數的年代際變化特征與我國降水的年代際變化趨勢有一定的關系。總的來說，負指數偏多的60、70年代華北、華南降水偏多，而正指數占優勢的80年代華北、華南降水則明顯偏少；江淮流域的情況則相反；

（3）6月海表溫度距平的年代際變化與夏季歐亞中高緯持續環流的年代際變化具有一致性，SSTA在1980年前后也有明顯變化，且1961—1980年（1981—2000年）的海表溫度距平合成與C（E）型個例合成基本一致，印證了SSTA與夏季歐亞中高緯持續環流的關聯；

（4）考察前期（冬季）NAO指數，發現其年際變化趨勢與流型指數相似，且年際相關很好，而年代際尺度上的關系更為密切。流型指數與前期冬季NAO指數的年代際變化在位相和趨勢上都表現出一致性，兩者在年代際尺度上存在密切的正相關關系；而它們的年際相關也存在著年代際變化，隨著流型指數值由80年代前的負值居多轉為80年代后的正值居多，兩者的相關關系也由顯著正相關逐漸減弱。

綜上所述，流型指數不僅在季內有指示作用，也可用于年代際分析。夏季歐亞中高緯典型持續流型有明顯的年代際變化，這種年代際變化不是孤立現象，跟全球氣候變化有一致性。其影響因子也有相應的年代際變化，且年代際變化突變點前后兩段時期的合成圖與相應C、E型過程的合成圖有一致性，印證了下墊面強迫、大氣環流遙相關等在夏季歐亞中高緯持續環流的形成和維持中的作用。

NAO高指數與E型過程對應的SST距平的相似性暗示著冬季NAO變化很可能通過海溫的“記憶”功能影響了夏季歐亞中高緯環流持續異常；另外，楊修群等[22]的研究表明，前冬NAO與格陵蘭海冰變化也存在顯著聯系，若NAO減弱，將使得東北風有所加強，導致春季格陵蘭海冰面積向南擴展，反之，NAO正位相時，格陵蘭海冰面積持續減小，而我們考察E、C型過程前春北極海冰面積時也發現，E型過程（對應前冬NAO正位相）格陵蘭海冰面積減小。數值模擬也發現，春季北大西洋海溫異常對夏季歐亞中高緯環流異常有很大影響。前冬NAO與春季海溫、海冰及夏季E、C型過程之間的這些聯系為我們提供“前期NAO影響海溫、海冰→春季海溫、海冰儲存前冬NAO變化信號→春季海溫、海冰作用于春、夏中高緯環流”的思路來認識前冬NAO和夏季歐亞中高緯環流持續異常的相關性。這有待于進一步的數值試驗加以驗證。

我們定義的C型持續環流自1981到1992年未出現一次，存在明顯的年代際變化特征。這個現象不是孤立的，以前不少研究都已指出類似的現象，例如東亞夏季風強度[3,23]、北大西洋濤動[24]、華北降水[17-18]、太平洋海溫[1,4-5]等等，都在上世紀80年代出現明顯的變化。它們相互印證全球大氣環流自1980年發生的年代際變化。眾所周知，中高緯度環流的變化更具有混沌性質，但卻同樣顯示了清楚的年代際變化，這是很有意思的。它和其它環流要素變化之間的聯系及其發生的共同原因值得深入研究。

[1]林學椿.1998:70年代末、80年代初氣候躍變及其影響[M]//,.見:王明星主編.東亞季風和中國暴雨.北京:氣象出版社,1998: 240-249.

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Interdecadal variation of the persistent anomalous circulation over Eurasian mid-high latitude in summer

PAN Jie1，JI Li-ren2
（1.Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081; 2.Institute of Atmospheric Physics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100029)

The interdecadal variation of the persistent general circulation pattern index over Eurasian mid-high latitude in summer(hereinafter referred to as CP-index)is investigated to reflect the interdecadal variation,and try to reveal the relation of the interdecadal variation of the persistent general circulation over Eurasian mid-high latitude in summer to the rainfall in China,global sea surface temperature and North Atlantic Oscillation(NAO). The main conclusions are as follows:(1)From 1959 to 2000,the summertime circulation over Eurasian mid-high latitude experience obvious interdecadal variation,while the index value a shift of the average index around 1980.(2)The trend of interdecadal variation of the CP-index is consistent with that of the rainfall in China, global sea surface temperature anomaly.(3)The NAO index(in winter)and the CP-index(in summer)show a similar trend for interannual and interdecadal variation.Highly statistic significant positive correlativity exists between the two index under interdecadal time-scale.(4)The sea surface temperature in spring corresponding to NAO high-value index is similar to that corresponding to general circulation pattern E,which verifying the underlying surface forcing play main role in the formation and persistence of persistent general circulation pattern over Eurasian mid-high latitude in summertime.

Eurasian mid-high latitude in summer;persistent anomaly;decadal variation;rainfall;sea surface temperature;NAO

P434

：A

：1003-0239（2016）06-0057-12

10.11737/j.issn.1003-0239.2016.06.007

2015-04-20

“十二五”國家科技支撐計劃（2012BAC19B10）。

潘婕（1975-），女，副研究員，博士，從事氣候資源與氣候變化研究。E-mail：panjie@caas.cn