以往研究更多地关注冬季平均的北极涛动（AO）和平流层臭氧之间的相关关系。但是很少有研究关心AO和臭氧在次季节尺度上的关系。针对此问题，我院胡定珠老师指导博士生刘美辰利用MERRA-2再分析资料，探讨了独立于ENSO和QBO信号的AO与北极平流层臭氧浓度在北半球早冬和、中冬和晚冬的关系，相关研究成果发表于Journal of Geophysical Research: Atmospheres。
研究发现，在北半球冬季的三个月中，AO和平流层臭氧在极区的上对流层下平流层区域和中平流层均存在负相关关系中心；但是在12月，除了这两个负相关中心以外，二者在极区低平流层70-100 hPa还存在正相关中心，这与其在中冬和晚冬的相关关系分布有所不同（图1）。研究表明，12月AO的正位相对应着200 hPa副热带急流的北抬，伴随着更多行星2波上传至低平流层，这些异常通过调节平流层极涡的纬向不对称部分使得低平流层臭氧浓度增加。而1月和2月AO的正位相则导致副热带急流的减弱，伴随上传至低平流层行星1波的减少，上传行星1波的减少通过减弱Brewer-Dobson环流和增强极涡导致极区低平流层臭氧浓度减少。
图1 （a-c）AO指数与30–400 hPa纬向平均臭氧浓度的相关系数分布；（a）12月，（b）1月和（c）2月。（d-f）与（a-c）类似，为AO指数与70–100 hPa平均臭氧浓度的相关系数分布。黑色实线为每个月纬向平均的对流层顶。打点区域为能通过90%显著性检验的区域。
参考文献：
Liu, M., D. Hu*. 2021: Contrast relationships between Arctic Oscillation and ozone in the stratosphere over the Arctic in early and mid-to-late winter. Journal of Geophysical Research-Atmospheres, 126, e2020JD033426. https://doi.org/10.1029/2020JD033426