盧楚翰1 管兆勇1 李震坤2 金大超1 秦育婧1

?

春季歐亞大陸積雪對春夏季南北半球大氣質量交換的可能影響

盧楚翰管兆勇李震坤金大超秦育婧

1南京信息工程大學氣象災害省部共建教育部重點實驗室/氣象災害預報預警與評估協(xié)同創(chuàng)新中心，南京210044;2上海市氣候中心，上海200030

本文基于春季歐亞雪蓋資料與大氣再分析資料的奇異值分解（SVD）分析結果，結合數值試驗，研究了春季歐亞大陸積雪變化與春、夏季南北半球大氣質量交換的聯系。研究表明，當春季歐亞積雪異常偏多時，同期歐亞大陸中高緯大范圍地區(qū)的地面氣溫異常偏低，這種冷卻效應可能持續(xù)至夏季，同時，冷空氣的堆積造成了歐亞大陸地表氣壓（氣柱大氣質量）的增加，并且對應了夏季北半球大氣總質量的異常上升，而南半球大氣質量卻明顯下降。分析發(fā)現，春季歐亞積雪異常與夏季南北半球際大氣質量濤動存在顯著的滯后相關，而且前者還與同期及后期包括索馬里急流和對流層上部80°E～120°E區(qū)域高空急流在內的多處越赤道氣流變化聯系密切。從數值模擬結果分析發(fā)現，以改變春季初始積雪狀況作為驅動，歐亞大陸中高緯地區(qū)的低層大氣環(huán)流出現了顯著響應，即當積雪增加時，同期及其后夏季地面氣溫顯著降低，并且冷異常區(qū)域對應著氣柱質量的異常升高。

歐亞大陸積雪 南北半球大氣相互作用 大氣質量 越赤道氣流

1 引言

陸面積雪作為冰凍圈的主要組成部分，是引起全球氣候系統(tǒng)變化的重要因素之一（Namias，1985）。1884年，Blanford（1884）首次提出了喜馬拉雅山地區(qū)積雪異?？赡軙绊懹《燃撅L。此后學者們開展了一系列圍繞亞歐大陸地區(qū)積雪異常與亞洲季風的天氣、氣候異常聯系的研究工作，揭示了前期冬、春季歐亞雪蓋與印度夏季風之間的聯系（Bamzai and Shukla，1999；Kripalani and Kulkarni， 1999；Dash et al., 2006），然而對于歐亞積雪與印度夏季風的聯系程度尚存在一定爭議（Liu and Yanai，2001；Robock et al., 2003；Fasullo，2004）。

相對而言，我國學者更多關注歐亞積雪變化與東亞夏季風異常的影響。研究顯示，歐亞大陸積雪尤其是青藏高原積雪與東亞夏季風、環(huán)流異常以及氣候變化的關系緊密（陳乾金等，2000；Wu and Qian，2003；Zhao et al., 2007；Wu et al., 2009；Souma and Wang，2010；Yim et al., 2010）。許多研究表明，冬、春季節(jié)歐亞積雪通過影響東亞夏季風，從而與我國夏季氣候異常分別存在“隔季”或滯后相關的聯系。楊秋明（1997）分析了歐亞雪蓋準兩年振蕩（QBO）對中國降水影響的循環(huán)過程，指出中國降水低頻場存在兩種不同的伴隨相關型，其主要響應區(qū)域在西部和長江以南地區(qū)。陳興芳和宋文玲（2000）通過高原積雪和歐亞積雪與我國夏季降水的關系分析，發(fā)現冬、春季雪蓋變化對我國夏季旱澇有重要的影響。Wu et al.（2009）進一步指出，歐亞大陸春季雪水當量異常激發(fā)出的中、高緯度遙相關波列從春季一直持續(xù)到了夏季，使得中國夏季雨帶偏南，南方降水增多。由于春季積雪自身異常綜合了自前期秋季至當季的積雪異常信息（穆松寧，2008），積雪變化量對大氣環(huán)流和我國氣候異常的影響也不容忽視。最近，穆松寧和周廣慶（2010）以冬季歐亞大陸北部新增雪蓋面積定義指數，指出冬季該指數的異常變化與我國夏季氣候異常存在明顯關聯，這種顯著關聯獨立于厄爾尼諾/南方濤動（ENSO）事件并且在近40年來較為穩(wěn)定。許立言和武炳義（2012a）分析了春季融雪量異常與東亞夏季風的關系，指出東西伯利亞以及巴爾喀什湖附近異常偏多的春季融雪量能夠在該地區(qū)引起正異常的位勢高度場，相應異常中心的移動可能造成了夏季東亞地區(qū)的經向波列結構，進而對東亞的天氣和氣候產生影響。

數值模擬研究也表明，冬、春季節(jié)歐亞積雪與我國夏季氣候異常有著密切的聯系。盧咸池和羅勇（1994）利用中國科學院大氣物理研究所兩層大氣環(huán)流格點模式（IAP2L AGCM）進行了青藏高原冬、春季雪蓋異常對東亞夏季大氣環(huán)流、加熱場和降水影響的數值試驗，發(fā)現當高原雪蓋異常時，我國區(qū)域500 hPa位勢高度異常呈明顯的波列特征。李震坤等（2009）通過數值試驗分析發(fā)現，春季歐亞大陸積雪異常通過改變氣候夏季的土壤濕度和溫度分布，改變對流層厚度場并激發(fā)一個從歐洲西部到東亞的500 hPa高度場異常波列，造成我國降水呈南北相異的異常態(tài)勢。許立言和武炳義（2012b）分別針對歐亞大陸積雪的反照率效應和水文效應，對2010年5～6月華南降水的影響進行數值試驗，他 們指出積雪的兩種物理效應都會對后期華南降水產生影響，其中積雪水文效應比反照率效應引起的變化幅度大，兩種效應共同作用造成的變化幅度最大。

對于冬、春季節(jié)歐亞積雪影響我國夏季氣候異常的持續(xù)機制，討論較多的是雪蓋自身的持續(xù)異常所造成的雪蓋反照率反饋機制（Yasunari et al., 1991），以及積雪融化的水文效應機制（Yeh et al., 1983；Yasunari et al., 1991）。其中，水文效應造成的土壤濕度持續(xù)異常是其影響的主要物理途徑（Zhao et al., 2007；Wu et al., 2009；Matsumura et al., 2010）。積雪的冷卻效應能夠改變海陸間溫度差異，從而影響亞洲季風環(huán)流（Sankar-Rao et al., 1996； Bamzai and Shukla，1999）。穆松寧和周廣慶（2012）指出歐亞北部冬季新增雪蓋面積通過影響春夏季積雪融化進程、土壤溫度，進而對東亞大氣環(huán)流產生影響，并與我國江南夏季降水異常產生關聯。積雪引起的陸面過程異?？赏ㄟ^大氣內部動力過程，引起大氣環(huán)流異常。例如，歐亞大陸積雪異常可以引起大氣EP通量的異常，進而引起行星波異常，造成了大氣環(huán)流異常并影響東亞氣候（Wang et al., 2009；Zuo et al，2012）。以往研究對于揭示歐亞積雪異常影響大氣環(huán)流氣候變化的物理機制方面已經取得了很多的成果。然而，統(tǒng)計診斷與數值模擬結果之間仍存在較大差異，不具可比性；此外，許多模擬試驗往往通過改變初始場中積雪異常強迫，但由于積雪要素自身為預報量，大氣環(huán)流對積雪異常的持續(xù)響應以及積雪異常自身的持續(xù)效應沒有得到充分考慮。

由于冷季歐亞大陸覆蓋著廣闊的積雪，通過與大氣的耦合聯系，大范圍的積雪異常增加可以導致大陸上冷空氣的異常堆積，從而改變大陸的地表氣壓。大氣環(huán)流異常的響應是否可持續(xù)至夏季，由此改變夏季海陸氣壓梯度變化并影響夏季亞洲季風異常？另外，為保持全球干空氣質量守恒，大陸尺度的冷空氣異常堆積，必須通過其他區(qū)域的空氣異常輸出以達到平衡，例如Barnett（1985）利用亞洲雪蓋的異常變化揭示了全球尺度的海平面氣壓遙相關信號，此后相應結果得到了進一步驗證（Yasunari，1987）。Guan and Yamagata（2001）發(fā)現南北半球間地表氣壓在年際尺度以上存在此消彼長的現象（南北濤動，IHO），并利用兩半球地表氣壓差構造了IHO指數。那么，大陸尺度的冷空氣異常堆積是否可以引起北半球甚至南半球區(qū)域大氣質量或IHO的異常變化，由此造成的半球際大氣質量不平衡是否可以通過加強兩半球大氣相互作用并影響夏季亞洲區(qū)域氣候變化？

基于上述問題，本文將對由春季歐亞大陸雪蓋異常變化造成的大氣環(huán)流異常特征以及其后夏季大氣的持續(xù)響應進行統(tǒng)計診斷分析，并進一步探討雪蓋異常與其后南北兩半球大氣質量交換和兩半球大氣相互作用的可能聯系。此外，還將利用大氣環(huán)流模式，檢驗大氣環(huán)流和大氣質量分布對不同歐亞大陸春季持續(xù)積雪異常狀況的響應。

2 資料與模式介紹

2.1 資料

本文所用北半球逐月雪蓋資料和逐月歐亞積雪面積指數取自美國國家海洋大氣局的冰雪數據中心（NSIDC）（Armstrong and Brodzik，2005），該數據經處理后插值為2°×2°度均勻網格。由于春季（4、5月份平均）歐亞大陸雪蓋面積在1967～1981年期間平均值明顯高于1982～2010年，尤其是1979～1981年面積明顯增大（圖1），為減小氣候均值變化對分析結果的影響，且考慮到本文所用的大氣再分析資料（ERA-Inerim）起始于1979年，因此將研究時段取為1982年4月至2010年8月。需要指出的是，逐月雪蓋要素實際為雪蓋的月累計頻（天）數，即當月某一天該格點積雪覆蓋面積大于50%時，當月頻數增加一次，因此本文簡稱為積雪天數。大氣資料采用歐洲中期天氣預報中心（ECMWF）的Interim月平均再分析資料集（Simmons et al., 2007），水平分辨率為1.5°×1.5°，并將4、5（6～8）月平均作為春（夏）季資料。

圖1 春季（4、5月份平均）歐亞大陸雪蓋面積。其中虛線為1967～1981年平均值，點線為1982～2010年平均值

2.2 大氣環(huán)流模式

為進一步認識歐亞大陸積雪異常對大氣環(huán)流異常的影響，本文使用美國國家海洋和大氣管理局地球流體動力學實驗室的第二版大氣環(huán)流/陸面耦合模式（GFDL-AM2/LM2）進行敏感性試驗。該模式大氣部分（AM2）水平面上采用Arakawa-B網 格，水平分辨率為2.5°（經度）×2°（緯度），垂直方向采用非等間距混合垂直坐標，模式頂約在平流層3 hPa，總共24層，具體模式介紹見GAMDT（2004）。

3 結果

3.1 積雪與氣溫的耦合關系

為分析春季歐亞積雪異常與氣溫的耦合關系，首先對春季歐亞大陸積雪天數異常與同期地面氣溫進行了奇異值分解（SVD，Singular Value Decomposition）分析。圖2給出了SVD分析的第一模態(tài)（SVD1），其對總方差的貢獻率達23%，后面主要討論第一模態(tài)SVD1。由圖2a可以看出，正的積雪高相關區(qū)主要集中在西伯利亞、蒙古及我國新疆地區(qū)，相關系數最大值達0.6，即當積雪SVD1增強時，這些區(qū)域的積雪將會明顯增加。另外我國東北地區(qū)及青藏高原西部出現負相關，體現出這些地區(qū)積雪局地變化特性?？傮w上，積雪SVD1與歐亞積雪變化以正相關聯系為主。氣溫SVD1與歐亞積雪變化的異類相關分布（圖2b）與積雪SVD1對應的同類相關分布（圖2a）基本一致，體現了氣溫SVD1與積雪SVD1之間具有較好的共變聯系（兩者的相關系數達到0.83）。相對而言，積雪異類相關的顯著區(qū)域在大陸中部較圖2a明顯偏大，雖然大值區(qū)相關系數有所降低。

由圖2c和d可以看出，氣溫SVD1的同類以及異類相關在歐亞西南部以及西亞大部分地區(qū)均出現顯著正相關，相關系數大部分達－0.4以上，歐亞大陸其他區(qū)域的地面氣溫也基本為負相關。這說明春季歐亞積雪天數與地面氣溫變化存在較強的耦合聯系，當積雪覆蓋持續(xù)時間偏長時，歐亞大陸地表氣溫明顯偏低，這應該與積雪異常導致的輻射冷卻和融雪過程消耗熱量的共同冷卻作用有關。

由圖2a還可發(fā)現積雪SVD第一模態(tài)中的歐亞春季積雪總體上具有一致性變化特征，這與Yim et al.（2010）揭示的大陸尺度變化是春季歐亞雪蓋主導模態(tài)相一致。而且積雪（氣溫）場SVD1與春季歐亞大陸雪蓋面積的相關系數為0.50（0.40），均通過了顯著性水平為0.05的檢驗，即積雪與氣溫的主導共變模態(tài)的時間變化較好地體現了歐亞大陸雪蓋面積的變化特征。進一步分析春季歐亞積雪天數的標準差可發(fā)現（圖2e），在歐亞大陸中高緯度地區(qū)均有著較明顯的年際變率，說明可以通過積雪SVD1（即積雪第一模態(tài)對應的時間序列，以下簡稱PC1）從整體上分析春季歐亞雪蓋變化。

圖2 春季歐亞大陸積雪天數異常與同期地面2 m氣溫異常的SVD主導模態(tài)結果。（a）第一模態(tài)左（積雪天數）同類相關系數；（b）第一模態(tài)左異類相關系數；（c）第一模態(tài)右（氣溫）同類相關系數；（d）第一模態(tài)右異類相關系數；（e）春季歐亞大陸積雪天數標準差。其中，（a、b）圖中帶點格點和（c、d）圖中灰色陰影均表示通過顯著性水平為0.1的t檢驗。（a、b、e）單位為d，（c、d）單位為°C

為進一步分析春季歐亞積雪與同期及其后夏季地面氣溫的聯系程度，圖3分別給出了春季及夏季地面氣溫異常對標準化PC1的回歸結果。從圖3a看出，歐亞大陸大部分地區(qū)出現冷異常，其中大陸北部地區(qū)降溫最明顯，當PC1達到一個標準差時，將會引起這些地區(qū)1°C以上的冷卻降溫。另外在歐洲南部、亞洲中西部以及我國江淮地區(qū)也出現了明顯降溫。因此，歐亞積雪的增加對歐亞大陸大部分地區(qū)起到冷卻作用，這與前面相關分析結果相吻合。值得注意的是，歐亞積雪與夏季亞歐大陸大部分區(qū)域地表氣溫存在顯著負相關（圖3b），與春季不同的是，歐亞北部的顯著聯系區(qū)有所收縮，而在中亞地區(qū)的顯著區(qū)域則向東南擴大至我國西部及東北地區(qū)，且其聯系程度有所增強，此外歐洲大部分區(qū)域也出現顯著降溫。因此，春季歐亞大陸積雪與春、夏季大陸地表氣溫耦合聯系明顯。

比較圖3a和b發(fā)現，積雪與氣溫的聯系存在季節(jié)性差異。尤其在我國北方以及蒙古地區(qū)，積雪與夏季氣溫的滯后聯系明顯強于同期。為討論其差異原因，進一步繪制了PC1與春、夏季土壤濕度的相關系數（圖3c、d）。可以看到，PC1與春季大陸土壤濕度的顯著相關區(qū)主要集中在歐洲西部、我國北方以及蒙古地區(qū)，大陸中緯度區(qū)域以正相關為主，說明雪蓋面積偏大一定程度上有利于土壤的濕度增加。而從PC1與夏季大陸土壤濕度的滯后相關看出，積雪與我國北方及蒙古地區(qū)土壤濕度聯系最為顯著，而且相對于春季，該顯著區(qū)域明顯向我國東北以及華北地區(qū)擴展，這與PC1與夏季氣溫在此區(qū)域的聯系增強是對應的。由文中圖2e看到春季這些區(qū)域存在積雪，可以推測進入夏季后區(qū)域性的積雪消融吸收熱量引起了以上區(qū)域地面氣溫的顯著下降，并使得土壤濕度相應增加。

圖3 （a）春季及（b）夏季地面氣溫異常對PC1的回歸系數（單位：°C）；（c）春季及（d）夏季上層土壤濕度與PC1的相關系數?；疑幱氨硎就ㄟ^顯著性水平為0.05的（a、b）F檢驗以及（c、d）t檢驗；虛線框表示圖4中受積雪顯著影響的區(qū)域

為突出春季歐亞積雪與春、夏季區(qū)域氣溫異常的耦合聯系，圖4（見文后彩圖）進一步給出了春季歐亞大陸北部區(qū)域（60°N～80°N，60°E～160°E，區(qū)域1）平均氣溫異常和夏季蒙古及我國內蒙古地區(qū)（40°N～60°N，90°E～120°E，區(qū)域2）平均氣溫異常與PC1的變化關系。從圖4上部可以看 到，春季歐亞積雪與以上兩個區(qū)域的負相關十分明顯，相關系數分別為－0.70和－0.80，均通過了顯著性水平為0.01的檢驗。這表明春季歐亞積雪變化與以上區(qū)域地面氣溫存在緊密的聯系。值得注意的是，PC1以及以上區(qū)域氣溫存在明顯的年代際變化，其中PC1在1990年代中期發(fā)生年代際轉 型，其整體下降趨勢明顯，說明春季歐亞雪蓋面積出現顯著縮減的年代際變化，這與歐亞大陸積雪顯著下降趨勢是一致的（Zuo et al., 2012），但是本文年代際轉折點晚于之前研究，可能與本文所取的時段以及積雪要素不同有關。與之相反，春季區(qū)域1和夏季區(qū)域2的氣溫在1990年代中期發(fā)生由正轉負的年代際變化，對應著氣溫的顯著升高。事實上，春、夏季歐亞大陸熱帶外地區(qū)整體平均氣溫均出現0.4°C (10a)以上的顯著增溫趨勢，并且在1990年代中期出現了一致的顯著年代際轉折，由此說明歐亞雪蓋的年代際縮減與歐亞大陸熱帶外地區(qū)氣溫升高相互聯系密切。另一方面，圖4下部還給出了去除線性趨勢后的各時間序列，它們體現了各自的年際變化特征。可以看出，PC1的年際變化與區(qū)域1和2的氣溫變化仍存在明顯的反相關聯系，其中它們去趨勢后的相關系數分別為－0.55、－0.41，均通過了顯著性水平為0.05的檢驗，特別是在PC1的極端年份，區(qū)域1和2平均氣溫的位相基本與PC1相反。因此，歐亞大陸積雪整體變化與區(qū)域1和2氣溫變化的反相關聯系，既體現了它們相反的年代際變化，也蘊含了它們的反相年際異常特征。

圖4 區(qū)域平均氣溫異常與PC1的變化關系。PC1以黑色直方表示，春季區(qū)域（60°N～80°N, 60°E～160°E）平均標準化氣溫為紅色直方，夏季區(qū)域（40°N～60°N, 90°E～120°E）平均標準化氣溫為綠色直方。上部為原始時間序列，下部為去除線性趨勢序列。圖中實線為PC1的線性趨勢

3.2 積雪與大尺度大氣質量重新分布的聯系

3.2.1 積雪與歐亞大陸地表氣壓

圖5給出了由原始和去趨勢PC1指數高、低值年份（分別為大于1和小于－1的年份）合成所得的20°N以北亞歐大陸地表氣壓差值?？梢钥闯?，歐亞大陸積雪增多與春、夏季大陸總體地表氣壓增加相聯系，自5月份起，亞歐大陸地表氣壓基本保持正異常，并在6月份達到最大，偏冷的大氣在該區(qū)域堆積。其中，原始和去趨勢PC1對應的大陸異常地表氣壓月際變化基本一致。相應地，自5月份以來，歐亞大陸大部分地區(qū)的地表氣壓為正異常，其中夏季地表氣壓正異常主要維持于歐亞大陸西 南以及東北部，正異常的面積在6月達到最大，之后7月歐洲西部、中國以及蒙古地區(qū)出現負異常區(qū)，這些負異常區(qū)在8月份進一步擴大至大陸中部（圖略）。因此，與前面積雪與地表氣溫耦合關系相一致，當春季亞歐大陸積雪增加時，亞歐大陸熱帶外大范圍地區(qū)低層偏冷，可能有利于冷空氣的堆積以及氣柱質量增加，從而使得這些地區(qū)地表氣壓持續(xù)正異常。

圖5 原始（星實線）以及去趨勢（點實線）PC1高、低指數年20°N以北亞歐大陸平均地表氣壓合成差值。單位：hPa

進一步利用SVD方法分析了春季歐亞大陸積雪與夏季地表氣壓異常之間的聯系[圖6（見文后彩圖）]。其中積雪SVD1的同類和異類相關系數分布與圖1相似，仍以春季歐亞大陸積雪的一致性變化為主（圖6a、b），它是與其后夏季地表氣壓變化聯系的主導模態(tài)。另外，圖6a的積雪同類相關總體強于圖2a，尤其在亞歐大陸的西北部顯著正相關區(qū)域明顯擴大，表明相對于PC1，春季歐亞積雪與夏季地表氣壓SVD分析得到的主導積雪模態(tài)更好地反映了歐亞大陸大范圍積雪的低頻變化。夏季地表氣壓SVD1的同類及異類相關系數在亞歐大陸大部分地區(qū)出現相似的顯著相關（圖6c、d）。其分布形勢以正相關為主，顯著區(qū)域包括亞歐大陸高緯度區(qū)域的東北部、地中海、西亞地區(qū)及北非地區(qū)，體現了積雪異常與其后冷空氣堆積的時滯聯系。此外，在西歐以及我國華北和內蒙古西部地區(qū)出現顯著負相關系數分布，后面分析發(fā)現這些地區(qū)與一定程度的局地溫度正異常有關（圖7b）。

圖6 同圖2a?d，但為春季歐亞大陸積雪天數異常與其后夏季地表氣壓異常的SVD分析結果。上部為春季積雪，下部為夏季地表氣壓。（a、b）單位為d，（c、d）單位為hPa

圖7 同圖2a?d，但為夏季歐亞大陸地表氣溫異常與同期地表氣壓異常的SVD分析結果。上部為夏季地面氣溫，下部為夏季地表氣壓。（a、b）單位為°C，（c、d）單位為hPa

圖8 夏季異常地表氣壓對（a）原始PC1以及（b）去趨勢PC1的回歸系數?；疑幱氨硎就ㄟ^顯著性水平為0.05的F檢驗。右側曲線圖中的實線表示左側地表氣壓異?；貧w系數的緯向平均，虛線表示緯向平均值乘以相應各緯度的余弦值（面積權重系數）。單位：hPa

由圖7中的夏季氣溫與地表氣壓SVD分析結果看出，夏季歐亞大陸高緯度區(qū)域的地表氣壓異常與同期地面氣溫異常存在顯著的反相關耦合 聯系，當地面氣溫異常降低時，地表氣壓相應增加，對應冷空氣異常堆積。與夏季大陸降溫相聯系的正異常地表氣壓還出現在亞歐大陸西南部區(qū)域，亞歐大陸總體以地表氣壓正異常為主。此外，負異常地表氣壓出現在歐洲西部以及蒙古地區(qū)，與這些地區(qū)降溫不明顯有一定聯系。根據上述分析，春季歐亞大陸積雪的異常增加，導致大陸地區(qū)氣溫普遍降低，并且與其后夏季的歐亞大陸氣溫負異常相聯系。通過氣溫與地表氣壓的耦合聯系，使得春季歐亞大陸積雪異常與夏季歐亞大陸大部分地區(qū)的冷空氣堆積以及地表氣壓異常增加產生較好的時滯聯系。

3.2.2 積雪與南北半球際大氣質量不平衡分布

由于年際以上尺度全球大氣質量保持守恒（Guan et al., 2010），大陸尺度的地表氣壓上升（大氣質量增加），意味著需要其他區(qū)域的空氣異常輸出以達到守恒。為分析歐亞積雪與全球大氣質量再分布之間的聯系，圖8分別給出了原始以及去趨勢的PC1對全球夏季異常地表氣壓場的回歸系數。由圖8a可以看到，與歐亞積雪變化相聯系的地表氣壓異常表現為北半球大部分地區(qū)的正值異常，其中以歐亞大陸最為顯著，另外在格陵蘭島以及青藏高原區(qū)域出現顯著負異常氣壓分布，而南半球中高緯度地區(qū)基本為負異常地表氣壓。去趨勢的異常地表氣壓回歸系數分布與原始PC1回歸結果總體一致（圖8b），但顯著區(qū)域以及中心值分布有一定差異。從相應的緯向平均值分布可以看到，無論是原始還是去趨勢的地表氣壓回歸場，北半球特別是30°N～60°N緯帶主要為大氣的質量堆積，其中歐亞大陸是質量堆積的主要貢獻區(qū)域，而南半球尤其是中高緯度地區(qū)則是以空氣質量的輸出為主，這在一定程度上體現了全球大氣質量的守恒特性。

為進一步分析春季歐亞積雪與區(qū)域大氣質量再分布的聯系，計算了春季歐亞積雪與夏季區(qū)域地表氣壓的相關系數（表1）。可以看到，原始PC1與歐亞大陸以及北半球的地表氣壓均為正相關，而且去趨勢的PC1與它們的正相關均通過了顯著性水平為0.05的檢驗，而原始以及去趨勢的PC1與南半球的地表氣壓則是顯著的負相關聯系。這與前面的回歸分析結果是一致的，即春季歐亞大陸積雪增加對應了夏季歐亞大陸和北半球大氣的質量堆積以及南半球大氣的質量輸出，因此其與全球尺度的大氣質量重新分布存在聯系。

表1 春季歐亞積雪與夏季區(qū)域地表氣壓的相關系數（黑體表示通過0.05顯著性水平 t檢驗）

值得關注的是，圖8a、b中地表氣壓異常的水平分布呈北正南負的南北半球際反相態(tài)勢，這與盧楚翰等（2010）揭示的夏季南北半球際大氣質量濤動（IHO）形態(tài)類似。由于兩半球大氣質量不平衡會導致半球際氣壓梯度力的產生，因此兩半球大氣質量的差異在一定程度上反映了兩半球大氣質量交換和相互作用的活躍度，而且夏季IHO與東半球主要季風活動均存在顯著相關（盧楚翰等，2010）。為此，計算得到原始以及去趨勢的PC1分別與夏季IHO指數的相關系數分別為0.39和0.41，均通過顯著性水平為0.05的檢驗。表明當春季歐亞積雪異常增加時，有利于北半球中高緯度大陸地區(qū)的冷空氣堆積，伴隨著大氣自南向北的半球際交換，從而可能與夏季兩半球大氣的相互作用相聯系。

3.3 與東半球越赤道氣流的可能聯系

赤道垂直面是南北半球大氣的唯一交換面，其中東半球較西半球的越赤道氣流和質量交換更為明顯（施能等，2007）。從圖9回歸分析結果可知，春季歐亞積雪異常變化伴隨著東半球赤道面多處經向風場異常的顯著變化，其中包括氣候態(tài)上最為明顯的索馬里低空急流和80°E～120°E對流層上部的北風急流區(qū)，另外顯著區(qū)還包括對流層中部（500～700 hPa）的多處區(qū)域（圖9c）。積雪異常對應的越赤道風場異常配置在其后夏季也有體現，且顯著聯系區(qū)域的面積較春季有所擴大。對應的索馬里急流區(qū)北風異常風速加大，而80°E～120°E區(qū)域高空急流區(qū)域南風異常風速略有降低。春季歐亞積雪變化與以上春、夏季越赤道氣流的密切聯系可能與兩半球大氣質量的不平衡以及相互交換異常有關，與積雪變化對應的越赤道總質量流有待進一步定量估算。此外，由于夏季索馬里急流的年際變化與全球范圍內有關環(huán)流系統(tǒng)的變化存在關聯，并且與亞洲季風系統(tǒng)以及水汽輸送有關（王會軍和薛峰，2003），因而春季積雪可能通過影響越赤道急流（圖9d）以及亞洲區(qū)域低層環(huán)流異常，從而對亞洲區(qū)域季風活動以及氣候異常產生作用。

3.4 數值模擬

為進一步驗證春季歐亞大陸積雪異常與地面氣溫及大氣質量重新分布之間的聯系，通過改變GFDL AM2模式中（35°N～75°N，20°E～180°）區(qū)域的積雪質量初始場，分別設計了春季積雪偏多試驗（HS）和積雪偏少試驗（LS）。具體地，首先將模式積分五年作為控制試驗，然后取第六年3月1日的大氣及陸面要素作為模式的原始初始場。在保持其他區(qū)域不變的情況下，分別取控制試驗第六年中的冬季和夏季相同區(qū)域積雪質量作為HS和LS試驗的初始積雪情況。其中HS和LS的初始積雪質量差異如圖10a所示，在歐亞大陸中高緯度大部分積雪區(qū)域內出現100 kgm以上的偏多積雪。利用以上初始場驅動模式繼續(xù)運行6個月作為敏感試驗，并通過擾動初始場，分別得到了HS試驗和LS試驗各11個集合成員結果。

由于積雪質量是模式的預報量，本文試驗方案是以改變積雪質量初始場方式來實現對積雪異常的強迫驅動，首先需要檢驗其異常信號的持續(xù) 性。因此，計算了HS與LS試驗的春季（3～5月平均）積雪質量集合平均差值（圖10b），可看到HS試驗與LS試驗對于春季歐亞積雪的表現有著顯著差異，除青藏高原地區(qū)外，它們的差值場分布形勢與兩類試驗的初始場差值分布相一致（圖10a），只是異常的數值較初始場差值普遍偏小，這可能是由于積雪本身隨季節(jié)消融所致。由此說明本文試驗方案中對于積雪異常信號的持續(xù)性有著較好表現。

圖9 東半球（a、b）春季及夏季赤道（4.5°S～4.5°N平均）經向風氣候場以及（c、d）春季和夏季赤道經向風場異常對PC1的回歸系數。（c、d）灰色陰影表示通過顯著性水平為0.1的F檢驗。單位：m s?1

圖10 （a）HS與LS數值試驗的模式初始積雪質量集合平均差值；（b）HS與LS試驗中的春季（3～5月平均）積雪質量集合平均差值，陰影表示通過顯著性水平為0.1的t檢驗。單位：kg m?2

從HS與LS試驗春季地面氣溫的溫度集合差值場可以看出（圖11a），春季歐亞大陸積雪偏多對應著地面的顯著冷卻，其分布形勢與統(tǒng)計分析結果大體一致。歐亞大陸熱帶外地區(qū)溫度基本為負異常值，其中大陸的東北部降溫最為明顯，局部地區(qū)降幅可達7°C，這與圖10b中積雪異常增加的區(qū)域分布基本對應，說明兩者的同期耦合聯系明顯。進入夏季后（圖11b），盡管降溫幅度明顯降低，除遠東地區(qū)外的大陸地區(qū)仍然維持負異常狀態(tài)，顯著降溫區(qū)位置與統(tǒng)計分析結果有所差別，主要出現于俄羅斯中部，異常數值可達－1.5oC。綜合圖11a?b可知，模式試驗可以再現整體異常增加的春季歐亞大陸積雪對同期以及其后夏季大陸尺度異常的冷卻效應，積雪強迫效果明顯。

由圖11c可以看到，HS與LS試驗中對應的春季地表氣壓差值在歐亞大陸北部以及東北部出現自西向東，自南向北遞增的正值異常，這與同期異常降溫的大值帶分布是吻合的，體現了低層冷空氣的堆積對氣柱質量增加的作用。進入夏季后，地表氣壓正值區(qū)轉移至亞歐大陸中東部地區(qū)，且在蒙古以及我國新疆地區(qū)較為顯著（圖11d），這與診斷分析中的夏季亞歐大陸異常地表氣壓大值帶的分布有著較大差異，可能是由于模式試驗中的降溫區(qū)集中在歐亞大陸中部，導致冷空氣在這些地方堆積所造成。

由以上數值模擬結果來看，春季歐亞大陸積雪異常造成同期大陸尺度的地面氣溫下降，且與其后夏季大陸的偏冷氣候聯系密切，導致了冷空氣的異常堆積，氣柱大氣質量增加以及地表氣壓上升，這與本文前面診斷部分的分析結果是基本對應的。相對而言，數值試驗更好地體現了氣溫降低與區(qū)域地表氣壓升高的對應聯系。另外，診斷部分中提及的歐亞大陸尺度的大氣質量升高，引起的南北半球際大氣質量的不平衡在數值試驗中并沒有得到很好的反映，兩半球質量差異并不明顯，大值區(qū)也存在較大差異（圖略），其具體原因有待進一步深入分析。

圖11 HS與LS試驗中春季（3～5月平均）及夏季（6～8月平均）的溫度及地表氣壓集合平均差值。左側為春季, 右側為夏季，上部為溫度（單位：°C），下部為地表氣壓（單位：hPa）。陰影表示通過顯著性水平為0.1的t檢驗

4 結論與討論

本文結合觀測資料分析以及大氣環(huán)流模式（GFDL AM2）的數值試驗，研究了由春季歐亞大陸積雪異常變化造成的大氣環(huán)流異常特征以及其后夏季大氣的持續(xù)響應，并進一步探討積雪異常與其后南北兩半球大氣質量交換和兩半球大氣相互作用的可能聯系。主要結論如下：（1）當春季歐亞積雪異常偏多時，同期歐亞大陸中高緯大范圍地區(qū)的地面氣溫異常偏低，并且與其后夏季大陸冷異常相聯系，同時，冷空氣的堆積造成了歐亞大陸相應地區(qū)地表氣壓上升，并且對應了夏季北半球大氣總質量的異常上升，而南半球大氣質量卻明顯下降。（2）春季歐亞積雪變化與夏季南北半球際大氣質量濤動（IHO）存在顯著滯后相關，而且與同期及后期包括索馬里急流和對流層上部80°E～120°E區(qū)域高空急流在內的多處越赤道氣流的顯著變化相聯系，說明春季歐亞大陸積雪變化與夏季兩半球大氣相互作用是密切聯系的。（3）模式試驗可以再現整體異常增加的春季歐亞大陸積雪對同期以及其后夏季大陸尺度異常的冷卻效應和大陸大氣質量的異常增加，積雪強迫效果明顯。

需要指出的是，本文分析主要基于春季歐亞大陸積雪的整體變化，事實上，歐亞大陸區(qū)域性積雪異常變化也具有顯著的氣候效應（Wu and Kirtman，2007；Wu et al., 2009），尤其是青藏高原地區(qū)積雪的持續(xù)性和變化特征明顯不同于高緯度地區(qū)（Fasullo，2004），其與歐亞北部積雪以及我國夏季旱澇的關系不同（陳興芳和宋文玲，2000）。春季歐亞積雪的區(qū)域性變化與大范圍大氣質量再分布的聯系，區(qū)域性積雪變化對歐亞積雪整體變化的貢獻程度，需要進一步明確。從本文的統(tǒng)計分析結果看，與積雪變化聯系的低層降溫區(qū)域并非很好地對應地表氣壓增加的地區(qū)，這可能說明陸面狀況的異常強迫與大氣尤其是中高層大氣之間的聯系是復雜的，其中涉及大氣自身的動力過程變化（例如， Cohen et al., 2007；Wu et al., 2009）。因此，歐亞積雪與大尺度大氣環(huán)流異常的聯系有待深入研究。此外，本文數值模擬結果能較好地模擬出積雪與氣溫以及地表氣壓的大陸尺度耦合聯系，但卻未能再現積雪與南北半球大氣質量再分布的聯系，這一問題值得深入研究。

致謝 Interim資料取自歐洲中期預報中心（ECMWF），網址為：http: //data-portal.ecmwf.int/data/d/interim_moda/; 文中諸圖的繪制使用了繪圖軟件Grads。

Armstrong R, Brodzik M. 2005. Northern Hemisphere EASE-Grid weekly snow cover and sea ice extent version 3 [Z]. Boulder, CO, USA: National Snow and Ice Data Center.

Bamzai A S, Shukla J. 1999. Relation between Eurasian snow cover, snow depth, and the Indian summer monsoon: An observational study [J]. J. Climate, 12 (10): 3117–3132.

Barnett T P. 1985. Variations in near-global sea level pressure [J]. J. Atmos. Sci., 42 (5): 478–501.

Blanford H F. 1884. On the connexion of the Himalaya snowfall with dry winds and seasons of drought in India [J]. Proceedings of the Royal Society of London, 37: 3–22.

陳乾金, 高波, 張強. 2000. 青藏高原冬季雪蓋異常與冬夏季風變異及其相互聯系的物理診斷研究[J]. 大氣科學, 24 (4): 477–492. Chen Qianjin, Gao Bo, Zhang Qiang. 2000. Studies on relation of snow cover over the Tibetan Plateau in winter to the winter-summer monsoon change [J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 24 (4): 477–492.

陳興芳, 宋文玲. 2000. 歐亞和青藏高原冬春季積雪與我國夏季降水關系的分析和預測應用[J]. 高原氣象, 19 (2): 214–223. Chen Xingfang, Song Wenling. 2000. Analysis of relationship between snow cover on Eurasia and Qinghai?Xizang Plateau in winter and summer rainfall in China and application to prediction [J]. Plateau Meteorology (in Chinese), 19 (2): 214–223.

Cohen J, Barlow M, Kushner P J, et al. 2007. Stratosphere–troposphere coupling and links with Eurasian land surface variability [J]. J. Climate, 20: 5335–5343.

Dash S K, Parth Sarthi P, Panda S K. 2006. A study on the effect of Eurasian snow on the summer monsoon circulation and rainfall using a spectral GCM [J]. International Journal of Climatology, 26 (8): 1017–1025.

Fasullo J. 2004. A stratified diagnosis of the Indian monsoon?Eurasian snow cover relationship [J]. J. Climate, 17 (5): 1110–1122.

GAMDT (The GFDL Global Atmospheric Model Development Team). 2004. The new GFDL global atmosphere and land model AM2-LM2: Evaluation with prescribed SST simulations [J]. J. Climate, 17: 4641– 4673.

Guan Z Y, Yamagata T. 2001. Interhemispheric oscillations in the surface air pressure field [J]. Geophys. Res. Lett., 28 (2): 263–266.

Guan Z Y, Lu C H, Mei S L, et al. 2010. Seasonality of interannual inter-hemispheric oscillations over the past five decades [J]. Advances in Atmospheric Sciences, 27 (5): 1043–1050.

Kripalani R H, Kulkarni A. 1999. Climatology and variability of historical Soviet snow depth data: Some new perspectives in snow?Indian monsoon teleconnections [J]. Climate Dyn., 15 (6): 475–489.

李震坤, 武炳義, 朱偉軍. 2009. 春季歐亞積雪異常影響中國夏季降水的數值試驗[J]. 氣候變化研究進展, 5 (4): 196–201. Li Zhenkun, Wu Bingyi, Zhu Weijun. 2009. Numerical simulation on effect of spring Eurasian snow cover on summer rainfall in China [J]. Advances in Climate Change Research (in Chinese), 5 (4): 196–201.

Liu X D, Yanai M. 2001. Relationship between the Indian monsoon rainfall and the tropospheric temperature over the Eurasian continent [J]. Quart. J. Roy. Meteor. Soc., 127 (573): 909–937.

盧楚翰, 管兆勇, 蔡佳熙. 2010. 夏季南北半球際大氣質量濤動及其與季風異常的聯系[J]. 中國科學: 地球科學, 40 (6): 802–809. Lu Chuhan, Guan Zhaoyong, Cai Jiaxi. 2010. Interhemispheric atmospheric mass oscillation and its relation to interannual variations of the Asian monsoon in boreal summer [J]. Sci. China Earth Sci., 53 (9): 1343–1350.

盧咸池, 羅勇. 1994. 青藏高原冬青季雪蓋對東亞夏季大氣環(huán)流影響的數值試驗[J]. 應用氣象學報, 5 (4): 385–393. Lu Xianchi, Luo Yong. 1994. Numerical experiments on the effects of Qinghai?Xizang Plateau snow cover in winter and spring on general circulation over East Asia in summer [J]. Quarterly Journal of Applied Meteorology (in Chinese), 5 (4): 385–393.

Matsumura S, Yamazaki K, Tokioka T. 2010. Summertime land-atmosphere interactions in response to anomalous springtime snow cover in northern Eurasia [J]. Journal of Geophysical Research: Atmospheres (1984–2012), 115 (D20): D20107, doi:10.1029/2009JD012342.

穆松寧. 2008. 冬季歐亞大陸雪蓋面積變化與中國夏季氣候異常的關系及其機理研究 [D]. 北京: 中國科學院大氣物理研究所博士學位論文. Mu Songning. 2008. Relationship between winter Northern Eurasian snow extent with summer climate anomalies in China and its mechanism research [D]. Ph. D. dissertation (in Chinese), Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences.

穆松寧, 周廣慶. 2010. 冬季歐亞大陸北部新增雪蓋面積變化與中國夏季氣候異常的關系[J]. 大氣科學, 34 (1): 213–226. Mu Songning, Zhou Guangqing. 2010. Relationship between winter Northern Eurasian fresh snow extent and summer climate anomalies in China [J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 34 (1): 213–226.

穆松寧, 周廣慶. 2012. 歐亞北部冬季增雪“影響”我國夏季氣候異常的機理研究——陸面季節(jié)演變異常的“紐帶”作用[J]. 大氣科學, 36 (2): 297–315. Mu Songning, Zhou Guangqing. 2012. Mechanism for the correlation of winter fresh snow extent over northern Eurasia and summer climate anomalies in China: Anomalous seasonal transition of land as a bond [J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 36 (2): 297–315.

Namias J. 1985. Some empirical evidence for the influence of snow cover on temperature and precipitation [J]. Mon. Wea. Rev., 113 (9): 1542– 1553.

Robock A, Mu M Q, Vinnikov K, et al. 2003. Land surface conditions over Eurasia and Indian summer monsoon rainfall [J]. Journal of Geophysical Research: Atmospheres (1984–2012), 108 (D4), doi:10.1029/ 2002JD002286.

施能, 封國林, 顧駿強, 等. 2007. 1948～2004年全球越赤道氣流氣候變化[J]. 熱帶氣象學報, 23 (4): 326–332. Shi Neng, Feng Guolin, Gu Junqiang, et al. 2007. The climatological variation of global cross- equatorial flow for the period of 1948?2004 [J]. Journal of Tropical Meteorology (in Chinese), 23 (4): 326–332.

Sankar-Rao M, Lau K M, Yang S. 1996. On the relationship between Eurasian snow cover and the Asian summer monsoon [J]. International Journal of Climatology, 16: 605–616.

Simmons A, Uppala S, Dee D, et al. 2007. ERA-Interim: New ECMWF reanalysis products from 1989 onwards [R]. ECMWF Newsletter, No. 110, 25–35.

Souma K, Wang Y Q. 2010. A comparison between the effects of snow albedo and infiltration of melting water of Eurasian snow on East Asian summer monsoon rainfall [J]. Journal of Geophysical Research, 115 (D2): D02115, doi:10.1029/2009JD012189.

王會軍, 薛峰. 2003. 索馬里急流的年際變化及其對半球間水汽輸送和東亞夏季降水的影響[J]. 地球物理學報, 46 (1): 18–25. Wang Huijun, Xue Feng. 2003. Interannual variability of Somali jet and its influences on the inter-hemispheric water vapor transport and on the East Asian summer rainfall [J]. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 46 (1): 18–25.

Wang L, Huang R H, Gu L, et al. 2009. Interdecadal variations of the East Asian winter monsoon and their association with quasi-stationary planetary wave activity [J]. J. Climate, 22: 4860–4872.

Wu B Y, Yang K, Zhang R H. 2009. Eurasian snow cover variability and its association with summer rainfall in China [J]. Advances in Atmospheric Sciences, 26 (1): 31–44.

Wu R G, Kirtman B P. 2007. Observed relationship of spring and summer East Asian rainfall with winter and spring Eurasian snow [J]. J. Climate, 20 (7): 1285–1304.

Wu T W, Qian Z A. 2003. The relation between the Tibetan winter snow and the Asian summer monsoon and rainfall: An observational investigation [J]. J. Climate, 16 (12): 2038–2051.

許立言, 武炳義. 2012a. 歐亞大陸春季融雪量與東亞夏季風的可能聯系[J]. 大氣科學, 36 (6): 1180–1190. Xu Liyan, Wu Bingyi. 2012a. Linkage between spring Eurasian snowmelt and East Asian summer monsoon [J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 36 (6): 1180– 1190.

許立言, 武炳義. 2012b. 歐亞大陸積雪兩種物理效應對2010年春末夏初華南降水的影響[J]. 大氣科學, 36 (2): 271–282. Xu Liyan, Wu Bingyi. 2012b. Two physical effects of Eurasian snow cover on the late-spring and early-summer rainfall in South China of 2010 [J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 36 (2): 271–282.

楊秋明. 1997. 歐亞雪蓋準2年振蕩對中國降水的影響[J]. 氣候與環(huán)境研究, 2 (1): 83–91. Yang Qiuming. 1997. The effect of biennial oscillation of snow cover in Eurasia on the rainfall in China [J]. Climatic and Environmental Research (in Chinese), 2 (1): 83–91.

Yasunari T. 1987. Global structure of the El Ni?o/Southern Oscillation. Part II. Time evolution [J]. J. Meteor. Soc. Japan, 65 (1): 81–102.

Yasunari T, Kitoh A, Tokioka T. 1991. Local and remote responses to excessive snow mass over Eurasia appearing in the northern spring and summer climate—A study with the MRI GCM [J]. J. Meteor. Soc. Japan, 69 (4): 473–487.

Yeh T C, Wetherald R T, Manabe S. 1983. A model study of the short-term climatic and hydrologic effects of sudden snow-cover removal [J]. Mon. Wea. Rev., 111 (5): 1013–1024.

Yim S Y, Jhun J G, Lu R Y, et al. 2010. Two distinct patterns of spring Eurasian snow cover anomaly and their impacts on the East Asian summer monsoon [J]. Journal of Geophysical Research: Atmospheres (1984–2012), 115 (D22), doi:10.1029/2010JD013996.

Zhao P, Zhou Z J, Liu J P. 2007. Variability of Tibetan spring snow and its associations with the hemispheric extratropical circulation and East Asian summer monsoon rainfall: An observational investigation [J]. J. Climate, 20 (15): 3942–3955.

Zuo Z Y, Zhang R H, Wu B Y, et al. 2012. Decadal variability in springtime snow over Eurasia: Relation with circulation and possible influence on springtime rainfall over China [J]. Int. J. Climatol., 32 (9): 1336–1345.

盧楚翰, 管兆勇, 李震坤, 等. 2014. 春季歐亞大陸積雪對春夏季南北半球大氣質量交換的可能影響[J]. 大氣科學, 38 (6): 1185?1197, doi:10.3878/j.issn. 1006-9895.1405.13289. Lu Chuhan, Guan Zhaoyong, Li Zhenkun, et al. 2014. Effects on inter-hemispheric air mass exchange between the Southern and Northern Hemisphere by Eurasian spring snow [J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 38 (6): 1185?1197.

Effects on Inter-hemispheric Air Mass Exchange between the Southern and Northern Hemisphere by Eurasian Spring Snow

LU Chuhan, GUAN Zhaoyong, LI Zhenkun, JIN Dachao,and QIN Yujing

1,,,2100442,200030

The relationship between Eurasian spring snow and the simultaneous and subsequent summer bi-hemispheric air mass exchange are examined using both Singular Value Decomposition (SVD) analysis for springtime snow cover and atmospheric data reanalysis along with general circulation model (GFDL AM2) ensemble simulations. The results can be summarized as follows. Remarkable negative (positive) correlations are revealed between Eurasian spring snow frequency and surface air temperature (columnar air mass) in the Eurasian continent. Following positive anomalous springtime snow, there are statistically significant negative spring surface air temperature (SAT) anomalies over Eurasian mid- and high-latitudes. This cooling effect can be sustained into the subsequent summer, bringing about increasing surface pressure (columnar air mass). Interestingly, with the rising of anomalous hemispherical air mass, such continental-scale cold air piling increases in the Northern Hemisphere but decreases in the Southern Hemisphere. Furthermore, both Eurasian spring snow cover index and time series of the first SVD mode of snow frequency display significant positive correlation with inter-hemispheric air mass oscillations (IHO). The correlation coefficients are 0.391 and 0.393, respectively. This associated bi-hemispheric imbalanced air mass is statistically correlated to cross-equator fluxes in the Eastern Hemisphere in both spring and summer, including the Somali Jet and the upper level jet stream from 80°E to 120°E. Our ensemble GCM simulations show that the notable response of surface general circulation displays over Eurasian mid-high latitudes forced by different initial snow mass conditions in spring. When snow mass increases in Eurasia, continental negative SATs are observed in spring and summer, thereby giving rise to increases in large-scale air masses.

Eurasian snow, Bi-hemispheric air interaction, Air mass, Cross-equator flux

1006?9895(2014)06?1185?13

P461.6

A

10.3878/j.issn.1006-9895.1405.13289

2013?10?19，2014?05?16收修定稿

國家自然科學基金項目41005046、41175062，國家重點基礎發(fā)展計劃（973計劃）項目2010CB428602，江蘇省自然科學基金項目BK2012465，江蘇高校優(yōu)勢學科建設工程項目

盧楚翰，男，1981年出生，副教授，主要從事氣候變率及大氣環(huán)流異常方面研究。E-mail: luchuhan@nuist.edu.cn

管兆勇，E-mail: guanzy@nuist.edu.cn