錢維宏，梁浩原

北京大學大氣海洋科學系，北京 100871

北半球大氣遙相關(guān)型與區(qū)域尺度大氣擾動

錢維宏，梁浩原

北京大學大氣海洋科學系，北京 100871

北極濤動（AO）、北大西洋濤動（NAO）和太平洋—北美型（PNA）等北半球大氣遙相關(guān)型，可以用大氣位勢高度的物理分解擾動分量解釋.結(jié)果發(fā)現(xiàn)，AO反映的是北極地區(qū)行星尺度緯圈平均擾動分量的變化，PNA與持續(xù)性天氣尺度擾動分量相聯(lián)系，NAO是行星尺度緯圈平均擾動與天氣尺度擾動共同作用的結(jié)果.對行星尺度緯圈平均擾動分量和天氣尺度擾動分量用旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗正交函數(shù)（REOF）展開，不但可以證實人們已經(jīng)命名的區(qū)域性大氣濤動，還新發(fā)現(xiàn)了北極地區(qū)的兩對偶極濤動、歐亞濤動（EAO）和“大西洋—歐亞型”（AEA）波列.這些濤動連接了相鄰地區(qū)的異常天氣和異常氣候.

大氣遙相關(guān)，物理分解，北極濤動，北大西洋濤動，太平洋—北美遙相關(guān)型

1 引 言

在氣候?qū)W的發(fā)展過程中，1970—1980年代具有重要里程碑意義的發(fā)現(xiàn)，研究者提出了大氣中的低頻40～50d振蕩［1－2］和大氣遙相關(guān)型［3］.用大氣變量四部分物理分解中的第三部分可得到來自赤道對流層頂?shù)男行浅叨任黠L季節(jié)內(nèi)（40～60d）振蕩，并可以向赤道外傳播到副熱帶和中－高緯度地區(qū)［4］.這一向赤道外傳播的行星尺度季節(jié)內(nèi)振蕩不同于Madden和Julian［1－2］在1970年代初提出的熱帶大氣中向東傳播的低頻振蕩.Madden和Julian在熱帶大氣中發(fā)現(xiàn)的低頻40～50d振蕩實際上是天氣尺度擾動.1981年，Wallace和Gutzler在總結(jié)了前人的工作之后，利用北半球冬季500hPa位勢高度計算點相關(guān)，發(fā)現(xiàn)了5種遙相關(guān)型，即東大西洋型（EA）、西大西洋型（WA）、西太平洋型（WP）、太平洋—北美型（PNA）和歐亞太平洋型（EUP）.此外，在1986—1989年期間，Nitta考慮夏季熱帶西太平洋對流活動激發(fā)的擾動對日本天氣氣候的影響，提出了太平洋—日本濤動（PJO）［5－7］.與Wallace和Gutzler［3］用冬季500hPa位勢高度計算北半球遙相關(guān)不同，PJO指數(shù)用的是850hPa位勢高度［8］.

顯然，這些大氣遙相關(guān)型的出現(xiàn)會連接著不同地區(qū)的異常天氣和異常氣候.大氣的運動受到海洋和地形等的緩慢強迫作用及大氣內(nèi)部的非線性相互作用，必然會出現(xiàn)比較穩(wěn)定的遙相關(guān)型.就像阻塞形勢中的高壓與低壓的排列出現(xiàn)，也對應(yīng)著相鄰地區(qū)的異常天氣和異常氣候.因此，人們還會不斷地提出一些大氣遙相關(guān)型.遙相關(guān)型形成的物理本質(zhì)以及不同遙相關(guān)型之間的關(guān)系仍然存在爭議［9－10］.那么，大氣遙相關(guān)型的物理意義是什么？北半球大氣中可能存在多少個穩(wěn)定的遙相關(guān)型？我們將用行星尺度緯圈瞬變擾動和天氣尺度瞬變擾動給予物理分解的解釋.

2 資料和方法

本文主要采用的大氣變量是全球范圍的850hPa、500和200hPa層的位勢高度，資料來源于NCEP／NCAR Reanalysis 1的2.5°×2.5°格點資料［11］，經(jīng)度范圍0°—360°，緯度范圍90°S—90°N，時間為1980—2011年5月的逐日資料.北極濤動（AO）、北大西洋濤動（NAO）、太平洋—北美型（PNA）遙相關(guān)波列的月平均時間序列取自美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）網(wǎng)站（http：／／www.cpc.ncep.noaa.gov／data／teledoc／telecontents.shtml）.

全球大氣變量可以分解成緯圈－時間平均的氣候?qū)ΨQ部分、時間平均的氣候非對稱部分、緯圈平均的瞬時對稱擾動和瞬時非對稱擾動等四個部分［12］.前兩個部分分別由太陽輻射和海陸分布熱力調(diào)節(jié)的季節(jié)變化引起，并形成規(guī)則的逐日氣候.第三部分是由極地與赤道熱力強迫引起，可形成大氣變量的行星尺度指數(shù)循環(huán).第四部分是一些復(fù)雜的天氣尺度瞬變波.我們關(guān)注第三和第四部分，也就是大氣中的行星尺度緯圈平均擾動和天氣尺度擾動分量的分離.具體的分離思路是，用歷史觀測的或當日觀測的大氣變量減去氣候變化的逐日分量.以任一氣壓層的位勢高度為例，第Y年第t日的緯圈擾動分量是

天氣尺度擾動在第Y年第t日的分量為

該分量可以預(yù)示極端天氣或異常氣候事件.這一擾動分量的形成原因與多尺度地形和熱力強迫以及大氣中波動的非線性相互作用有關(guān).

式（1）和（2）中，H（λ，φ，t）Y是第Y年從1月1日起算第t日隨經(jīng)度λ和緯度φ變化的歷史的或當前的氣象觀測在空間上的位勢高度.

該分量是太陽輻射季節(jié)變化確定的逐日氣候變量，τ是第t日所用歷史資料的年份（從第1年至第N年），λ是緯圈等距格點序號（從第1點至最后第P點）.

該分量是海陸分布地形差異季節(jié)調(diào)節(jié)的逐日高度變化場，N取為30年（1981—2010年）.

行星尺度緯圈平均擾動和天氣尺度擾動還可以再做時間平均.當它們做3天、5天、7天、9天甚至一個月的時間平均后，存在的高度擾動就是穩(wěn)定的大氣異常環(huán)流，并在異常環(huán)流的不同部位出現(xiàn)異常天氣和異常氣候.為了得到不同地區(qū)上擾動之間的遙相關(guān)型，我們用旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗正交函數(shù)（REOF）展開的方法對月平均高度行星尺度緯圈平均擾動和月平均高度天氣尺度擾動做分解.經(jīng)驗正交函數(shù)（EOF）展開的作用，是把一個隨時間變化的二維要素場分解成了若干個正交模態(tài)振幅隨時間系數(shù)的演變.但EOF模態(tài)的結(jié)構(gòu)依賴于選擇的區(qū)域［13］.在本文的計算中，除了赤道地區(qū)和北極點外，在北半球緯圈方向上無邊界，REOF的南北范圍取為20°N—87.5°N（或赤道至87.5°N）.與EOF比較，REOF的優(yōu)點是其分解的分量能夠反映出局地擾動的信息.大氣中的擾動波列常常是在相鄰地區(qū)出現(xiàn)相反的擾動趨勢，REOF正好可以揭示這一特征.

3 遙相關(guān)型與天氣擾動正交模態(tài)

先給出Wallace和Gutzler［3］計算北半球冬季500hPa位勢高度5種遙相關(guān)型中的各個表達式.PNA遙相關(guān)型是人們最熟悉和研究得最多的大氣遙相關(guān)型，其計算或定義式為

這里，Z是四個不同位置上的標準化500hPa位勢高度值.

西大西洋遙相關(guān)型（WA）、東大西洋遙相關(guān)型（WA）、西太平洋遙相關(guān)型（WP）和歐亞—太平洋遙相關(guān)型（EUP）的指數(shù)定義分別為

最初的5個大氣遙相關(guān)型是用冬季500hPa高度定義和計算的，而后Barnston和Livezey［14］對月平均的高度場使用旋轉(zhuǎn)主分量方法分析其主要模態(tài)的年際變化，進而PNA、AO和NAO等指數(shù)序列也用月平均序列表達.利用1981—2010年的逐月北半球500hPa位勢高度，表1給出了根據(jù)上述定義計算的5種大氣遙相關(guān)指數(shù)序列，與同期500hPa高度天氣尺度擾動計算的REOF時間序列之間的相關(guān)值.表1中還給出了同期NOAA網(wǎng)頁上AO、NAO、PNA三個指數(shù)序列與500hPa高度天氣尺度擾動REOF時間序列的相關(guān)值.

500hPa高度天氣尺度擾動的REOF第1和第2模態(tài)的空間分布如圖1所示.這兩個模態(tài)的方差百分比貢獻分別為13.4%和10.3%，它們都有一對最大的相鄰變化中心在北極（北冰洋）地區(qū).第1模態(tài)的一對中心在太平洋和大西洋以北的北極地區(qū)，第2模態(tài)的一對中心在歐亞大陸和北美大陸的北極地區(qū).這兩個遙相關(guān)型反映了極渦位置的偏極變化，也是常見的北極環(huán)流.這兩個模態(tài)的時間系數(shù)序列中也存在季節(jié)內(nèi)和年際時間尺度的變化.盡管表1中第1模態(tài)與EUP和PNA達到0.001的顯著性相關(guān)，但模態(tài)的中心不能反映EUP和PNA.同樣的情況也反映在第2模態(tài)與NAO的相關(guān)系數(shù)中.北極地區(qū)的這兩對相鄰的偶極濤動，是獨立存在的持續(xù)性天氣尺度擾動環(huán)流異常形態(tài).

表1 1981—2010年500hPa位勢高度天氣尺度擾動計算的REOF模態(tài)時間序列與各遙相關(guān)型指數(shù)序列的同期相關(guān)系數(shù)Table 1 Simultaneous correlation coefficients between REOF time series of 500hPa geopotential height regional－scale anomalies and teleconnection indices for 1981—2010

圖1 1981—2010年500hPa位勢高度天氣尺度擾動的月平均值計算的REOF第1和第2模態(tài)（陰影對應(yīng)負值，等值線間隔為0.01）及其它們的時間系數(shù)序列Fig.1 The leading two REOF patterns（the shaded area corresponds to negative values，contour interval is 0.01）of monthly mean of 500hPa geopotential height regional－scale anomalies and the REOF time series for 1981—2010

第3模態(tài)的分布中心主要集中在西半球.它的分布形態(tài)像PNA（相關(guān)系數(shù)－0.48和－0.33），更反映了WA的分布（相關(guān)系數(shù)－0.57）.由WA指數(shù)定義得到的系數(shù)序列與REOF第3模態(tài)系數(shù)序列給出在圖2中，它們之間具有年際相反的距平變化，2009—2010年的冬季就經(jīng)歷了一次明顯的年際振蕩.

500hPa高度天氣尺度擾動的REOF第4模態(tài)系數(shù)與AO和NAO之間的相關(guān)系數(shù)分別達到0.6和0.7（圖3）.第4模態(tài)主要反映了北大西洋至歐亞地區(qū)的異常環(huán)流型.在北大西洋地區(qū)，南北的反向振蕩正是NAO的結(jié)構(gòu).在歐亞地區(qū)也存在一個南北相反的振蕩結(jié)構(gòu)，于是可以在歐洲至亞洲地區(qū)定義一個南北方向的歐亞濤動（EAO）.2008年初和2011年初，中國南方持續(xù)性雨雪冰凍發(fā)生期間，對應(yīng)的正是歐洲高度正異常與亞洲高度負異常.

圖2 1981—2010年500hPa位勢高度天氣尺度擾動計算的REOF第3模態(tài)分布及其模態(tài)系數(shù)（灰色柱狀線）與WA指數(shù)序列（黑色實線）Fig.2 The leading 3rd REOF mode pattern of 500hPa geopotential height regional－scale anomalies and the relationship between the mode time series（grey bars）and the WA index series（black solid line）for 1981—2010

圖3 同圖2但為第4模態(tài)及其系數(shù)序列與AO和NAO的系數(shù)序列Fig.3 Same as Fig.2but for the leading 4th REOF mode and time series of AO／NAO index

第5模態(tài)反映了北大西洋至歐亞大陸上的500hPa高度天氣尺度擾動持續(xù)性結(jié)構(gòu)，在中緯度地區(qū)有兩對振蕩中心（圖4）.這是一種阻塞高壓與截斷低壓的分布形勢.當阻塞高壓（截斷低壓）在東北亞的時候，截斷低壓（阻塞高壓）在東歐，而在大西洋和西歐又有一對阻塞形勢.由這樣的四個振蕩中心，我們也可以定義一種“大西洋—歐亞遙相關(guān)型”（AEA）并可構(gòu)造它的指數(shù)序列.通過具體的例子分析發(fā)現(xiàn)，AEA型時間序列在1988、1989、1991、1992、2006年的冬季與1983、2000、2004、2005、2008年的冬季相反，對應(yīng)歐洲，特別是中國南方與東南亞的降水距平相反分布（圖略）.

第6模態(tài)反映了北太平洋和北美地區(qū)的500hPa高度天氣尺度擾動結(jié)構(gòu)（圖5）.在北太平洋地區(qū)，擾動結(jié)構(gòu)是南北方向上的濤動.在北美地區(qū)也幾乎是南北方向的濤動.這兩對濤動構(gòu)成了所謂的太平洋—北美遙相關(guān)型（PNA）.第6模態(tài)時間序列與式（5）和PNA（NOAA）序列都給出在圖5中，它們之間的相關(guān)值分別高達－0.82和－0.68.這些時間序列也都存在著年際變化和季節(jié)內(nèi)變化.

在表1中，REOF第7模態(tài)與EUP之間有最高的相關(guān)值（－0.58）.這個模態(tài)反映了中緯度歐亞地區(qū)的大氣擾動，是另一類阻塞高壓與截斷低壓的環(huán)流分布型（圖6），相當于阻塞高壓在歐洲時，截斷低壓在北亞，下游的阻塞高壓在東北亞.歐亞—太平洋遙相關(guān)型（EUP）明顯的時期是在1980年代前期和1990年代后期.

對于EA型和WP型，它們的指數(shù)序列與500hPa高度天氣尺度擾動中的第8和第9模態(tài)時間系數(shù)之間的相關(guān)值分別為0.76和0.77.它們的模態(tài)分布及其時間序列與EA和WP的時間序列分別給出在圖7和圖8中.第8模態(tài)包含有東部北大西洋與冰島之間的濤動，又含有東部北大西洋與歐洲中緯度之間的濤動.第9模態(tài)中有一對擾動中心正是在西太平洋的南北方向上，即西太平洋遙相關(guān)型（WP）.

4 緯圈平均擾動正交模態(tài)

表2是把表1中的位勢高度天氣尺度擾動與位勢高度行星尺度緯圈平均擾動疊加后，使用REOF方法計算的相關(guān)結(jié)果.它們的前9個模態(tài)與各個指數(shù)之間的相關(guān)值，與由天氣尺度擾動REOF計算的結(jié)果比較，在模態(tài)次序和相關(guān)值上都有了變化.除了EUP和WA型外，其他6個遙相關(guān)指數(shù)系數(shù)與REOF模態(tài)系數(shù)之間的相關(guān)值都提高了.

圖8 同圖2但為第9模態(tài)及其系數(shù)序列與WP系數(shù)序列Fig.8 Same as Fig.2but for the leading 9th REOF mode and time series of WP index

表2 同表1但為天氣尺度擾動與行星尺度緯圈平均高度擾動的疊加Table 2 Same as Table 1，but the sum of planetary－scale zonal－mean and regional－scale height anomalies were used to calculate REOF modes

圖9中給出了天氣尺度擾動疊加上行星尺度緯圈平均擾動后的500hPa位勢高度REOF第5模態(tài)分布及其系數(shù)與NAO和AO的時間序列，它們之間的相關(guān)值高達0.75和0.86.模態(tài)分布中，北大西洋南北方向的濤動更加清楚了.它們的時間序列不但具有年際變化，還存在年代際變化.這部分年代際變化來自于緯圈平均擾動的長期貢獻.

天氣尺度高度擾動疊加上行星尺度緯圈平均高度擾動后的REOF第3模態(tài)，反映的西太平洋南北方向的波列結(jié)構(gòu)給出在圖10中.第3模態(tài)時間系數(shù)與WP指數(shù)之間的相關(guān)值高達－0.84，具有年際和年代際的變化.與沒有行星尺度緯圈平均高度擾動疊加的REOF模態(tài)分布比較，有緯圈平均高度擾動的疊加，加強了緯帶結(jié)構(gòu)的分布.

從文獻［4］中，我們注意到起源于赤道地區(qū)的緯圈平均西風擾動，可以向赤道外地區(qū)傳播到中高緯帶，而起源于極地的西風擾動，也可以向極地外傳播到高緯帶地區(qū).行星尺度緯圈平均大氣擾動在各個氣壓層上都存在，只是在對流層頂?shù)淖兎畲?在前人計算的500hPa位勢高度濤動中，包含了天氣尺度高度擾動與緯圈平均高度擾動的疊加.于是，我們可以直接對500hPa位勢高度緯圈平均擾動做REOF展開.圖11中，前4個模態(tài)的方差百分比貢獻已經(jīng)占了93%，其中第1和第2模態(tài)分別占了40%和25%.第1模態(tài)反映了以北極為中心的行星尺度緯圈平均高度擾動，第2模態(tài)反映了源自赤道帶的高度擾動.第3和第4模態(tài)反映了高緯緯圈和中緯緯圈平均的高度擾動，它們對中－高緯地區(qū)的天氣尺度高度擾動會有影響，使得模態(tài)結(jié)構(gòu)在東西方向上拉長.1981—2010年期間，500hPa位勢高度緯圈平均擾動前4個模態(tài)逐月時間系數(shù)如圖12所示.北極和赤道的高度擾動都有長期增強的趨勢和年際變化.中、高緯度緯圈平均高度擾動主要有年代際變化.第1至第4模態(tài)的時間序列與AO指數(shù)的相關(guān)值，分別為0.73、0.07、－0.42和0.83，說明500hPa位勢高度的緯圈平均擾動第1和第3模態(tài)反映的是AO結(jié)構(gòu)，它們占總方差的58%.第2模態(tài)占（24%），反映的是源自熱帶的擾動，與AO沒有關(guān)系.

圖11 500hPa位勢高度行星尺度緯圈平均擾動前4個模態(tài)分布（虛線表示負值，等值線間隔0.01）Fig.11 The leading 4REOF patterns（the dashed lines correspond to negative values，contour interval is 0.01）of 500hPa geopotential height planetary－scale zonal－mean anomalies

從圖13可以清楚地看出，無論是逐月相關(guān)，還是僅僅冬季相關(guān)，包含緯圈平均500hPa高度擾動疊加的點相關(guān)分布，比單純的天氣尺度高度擾動點相關(guān)分布在東西方向上大大拉長了，它們反映的都是PNA遙相關(guān)型.這一比較說明，天氣尺度擾動是PNA遙相關(guān)波列形成的關(guān)鍵，緯圈平均擾動的疊加對PNA波列有形態(tài)上的改變.

5 討 論

除了500hPa的波列外，不同季節(jié)和不同高度上還存在另外一些波列.其中，太平洋—日本（PJ）遙相關(guān)型指數(shù)，是定義在850hPa上的位勢高度場格點代數(shù)值的差［8］：

我們計算了四種850hPa位勢高度REOF分解，分別用天氣尺度擾動和行星尺度緯圈平均擾動加天氣尺度擾動做赤道至87.5°N寬度帶的REOF分解，又分別用它們做20°N—87.5°N寬度帶的REOF分解.用展開的時間系數(shù)與PJ遙相關(guān)型指數(shù)時間序列計算相關(guān).最高的相關(guān)值－0.53對應(yīng)寬度帶（EQ至87.5°N）內(nèi)的高度擾動，第2高的相關(guān)值－0.42對應(yīng)這一寬度帶的行星尺度緯圈平均高度擾動加天氣尺度高度擾動.第3高的相關(guān)值0.37對應(yīng)寬度帶（20°N—87.5°N）內(nèi)的天氣尺度高度擾動，第4高的相關(guān)值0.33對應(yīng)該寬度帶的行星尺度緯圈平均高度擾動加天氣尺度高度擾動.圖14給出了850hPa夏季位勢高度天氣尺度擾動REOF第8模態(tài)及其系數(shù)時間序列和PJ遙相關(guān)型系數(shù)時間序列.PJ指數(shù)時間序列選取的兩個點正是在（EQ至87.5°N）REOF第8模態(tài)的鄰近正、負中心處，因此它們之間的相關(guān)值也比較高.在EQ至87.5°N寬度帶內(nèi)的位勢高度擾動REOF分解中，第3模態(tài)的一對中心分別位于亞洲大陸和中太平洋，用這對中心值可以很好的構(gòu)造亞洲夏季風指數(shù)［15］.

圖12 1981—2010年500hPa位勢高度行星尺度緯圈平均擾動前4個模態(tài)逐月時間系數(shù)（灰色柱狀線）與AO（黑色實線）的關(guān)系Fig.12 The relationship between the leading 4REOF time series of 500hPa geopotential height planetary－scale zonal－mean anomalies（grey bars）and the AO index series（black solid line）

用200hPa和850hPa的位勢高度天氣尺度擾動也能得到REOF的第1和第2模態(tài)在北極地區(qū)的一對振蕩型分布.200hPa上第3模態(tài)的分布就類似于PNA型，850hPa上第4模態(tài)的分布也類似于PNA型（圖15）.200hPa和850hPa位勢高度緯圈平均擾動的REOF前四個模態(tài)反映的也是北極、赤道和中、高緯帶的帶狀擾動結(jié)構(gòu)（圖略）.

到目前為止，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和命名了大氣中不同高度和不同地區(qū)的持續(xù)性濤動.這些濤動是大氣行星尺度緯圈平均高度擾動和天氣尺度高度擾動在一些地區(qū)持續(xù)性存在的結(jié)果.利用REOF方法可以全面地揭示大氣中經(jīng)常出現(xiàn)的濤動，或遙相關(guān)型.

8 結(jié) 論

根據(jù)球面大氣變量的四分量物理分解，本文給出了行星尺度緯圈平均高度擾動和天氣尺度高度擾動的點相關(guān)和REOF分析，對北半球大氣遙相關(guān)型，有了下列新認識：

（1）在月至季的時間尺度上，球面大氣的一些固定地理位置會時常出現(xiàn)大氣濤動，或遙相關(guān)型，如東大西洋型（EA）、西大西洋型（WA）、西太平洋型（WP）、太平洋—北美型（PNA）和歐亞太平洋型（EUP），它們主要來自持續(xù)性天氣尺度擾動分量的貢獻.

圖13 500hPa位勢高度點相關(guān)分布（a）逐月天氣尺度擾動；（b）逐月天氣尺度擾動加行星尺度緯圈平均擾動；（c）冬季天氣尺度擾動；（d）冬季天氣尺度擾動加行星尺度緯圈平均擾動.星號（45°N，165°W）處為點相關(guān)中心，與×構(gòu)成PNA型在式（5）中的位置.灰色陰影表示相關(guān)值達到0.01顯著性水平，淺色與深色分別指示正、負相關(guān)，等值線間隔為0.2，粗線為零相關(guān).Fig.13 One－point correlation maps for 500hPa geipotential height（a）monthly regional－scale anomalies；（b）planetary－scale zonal－mean and regional－scale anomalies combined；（c）regional－scale anomalies in winter（DJF）months；（d）planetary－scale zonal－mean anomalies plus regional－scale anomalies in winter（DJF）months.The grid points marked by asterisk and crosses“×”represent the 4center grids of PNA in formula（5）.The shaded area indicates that the grid point′s correlation coefficient reaches the 0.01significance level.Light and dark shadings indicate the positive and negative correlations，respectively，the interval of contour is 0.2and the heavy line denotes the zero correlation.

（2）EA型和WA型與北大西洋濤動（NAO）有著內(nèi)在的聯(lián)系，是NAO的部分.北極濤動（AO），是北極地區(qū)與高緯帶相反變化的持續(xù)性行星尺度緯圈平均擾動.NAO是AO的一部分.極地－高緯行星尺度緯圈平均高度擾動與赤道帶高度擾動之間不具有相關(guān)關(guān)系，但它們都具有年際、年代際和長期變化的趨勢.

（3）除了已經(jīng)認識和命名的大氣中位勢高度遙相關(guān)型外，北半球大氣中還存在位于北極地區(qū)的兩對偶極濤動、歐亞濤動（EAO）和“大西洋—歐亞型”（AEA）波列.EAO和AEA表現(xiàn)為歐亞地區(qū)穩(wěn)定的環(huán)流形勢和阻塞環(huán)流形勢，對中國的持續(xù)性異常天氣和異常氣候具有較大的影響.

（References）

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Atmospheric teleconnections and regional－scale atmospheric anomalies over the Northern Hemisphere

QIAN Wei－Hong，LIANG Hao－Yuan
Department of Atmospheric and Oceanic Sciences，Peking University，Beijing100871，China

Atmospheric teleconnections in the Northern Hemisphere such as Arctic Oscillation（AO），North Atlantic Oscillation（NAO）and Pacific－North American（PNA）teleconnection can be explained by the physical decomposition of geopotential height.The result shows that the AO reflects planetary－scale zonal－mean anomalies in the Arctic region；the PNA results from persistent regional－scale atmospheric anomalies；NAO is a combined result of both planetary－scale zonal－mean and regional－scale anomalies.The rotated empirical orthogonal function（REOF）of planetary－scale zonal－mean and regional－scale anomalies not only confirms the already known regional oscillations and wave trains，but also discovers new patterns，such as“twin dipole oscillations”in the Arctic region，Euro－Asia Oscillation（EAO）and Atlantic－Euro－Asia（AEA）wave－train pattern.These oscillations or wave trains are linked to adjacent regional weather anomalies and climate anomalies.

Atmospheric teleconnections，Physical decomposition，Arctic Oscillation，North Atlantic Oscillation，Pacific－North American teleconnection pattern

10.6038／j.issn.0001－5733.2012.05.003

P433

2011－12－05，2012－04－19收修定稿

國家自然科學基金（40975039）資助.

錢維宏，男，1957年生，教授，從事天氣氣候研究.E－mail：qianwh＠pku.edu.cn

錢維宏，梁浩原.北半球大氣遙相關(guān)型與區(qū)域尺度大氣擾動.地球物理學報，2012，55（5）：1449－1461，

10.6038／j.issn.0001－5733.2012.05.003.

Qian W H，Liang H Y.Atmospheric teleconnections and regional－scale atmospheric anomalies over the Northern Hemisphere.Chinese J.Geophys.（in Chinese），2012，55（5）：1449－1461，doi：10.6038／j.issn.0001－5733.2012.05.003.

（本文編輯 汪海英）