近些年平流层与对流层在不同时间尺度上的联系受到了气象学家的广泛关注。而平流层极涡在平流层对流层耦合中起着关键作用，特别是平流层极涡与对流层甚至地面的联系对提高对流层延伸期天气预报和短期气候预测具有重要意义。早期很多研究证实北极平流层极涡（SAV）与地面北极涛动（AO）存在联系。但是SAV与AO的关系是否稳定并不清楚。针对这个问题，我院胡定珠和管兆勇教授等人利用资料诊断结合数值模式探讨了北半球冬季SAV与地面AO年际关系的年代际变化情况，相关成果发表于Journal of Geophysical Research: Atmospheres。

研究结果表明，1958–2018年间，早冬SAV与晚冬地面AO在年际时间尺度上存在不稳定性，二者关系在2000s附近出现明显的年代际变化，具体表现为在2000s之前二者存在显著正相关关系，而在2000s年后二者关系变弱且不显著。研究显示，SAV与AO在2000s年后关系的减弱主要与（1）减弱的SAV通过削弱“downward”效应影响AO的北大西洋和北极中心，及（2）北太平洋和北大西洋相反的海平面气压SLP有关。2000s年前，AO有关的北太平洋SLP异常与北大西洋SLP异常同号，SAV与AO关系增强，而2000s年后，AO有关的北太平洋SLP异常与北大西洋SLP异常反号，SAV与AO关系减弱。对流层北太平洋在两个时期的不同可能是由极涡以及与极涡有关的北太平洋中部海温显著（2000s年前）与不显著（2000s年后）正异常共同导致。此研究结果为提高中纬度对流层天气气候季节或年际时间尺度的预测提供了新的证据。

图1 （a）1958–2018年间NCEP资料标准化的DJ平均北极平流层极涡SAV指数（红色线）和JF平均的北极涛动AO指数（蓝色线）的时间序列。（b）标准化的SAV与AO指数19年滑动相关图，图中水平虚线代表相关系数达到95%显著性检验。（c，d）标准化的DJ平均的SAV指数回归的JF平均的海平面气压异常（单位：hPa），其中（c）1962–1980，（d）2005–2018。打点区域为能通过90%显著性检验的区域。

参考文献：

Hu, D., Z. Guan, M. Liu, T. Wang, 2021: Is the relationship between stratospheric Arctic vortex and Arctic oscillation steady? Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 126, e2021JD035759. https://doi.org/10.1029/2021JD035759.