北半球10hPa极地涡旋环流指数定义及分析

利用NCEP/NCAR再分析值10 hPa月平均高度场资料定义和计算了1948—2007年北半球10hPa极地涡旋的强度指数（P）、面积指数（S）和中心位置指数（λc,φc）。用它们分析了北半球10 hPa极地涡旋的季节变化和年际异常规律,研究了它们与全球增暖、臭氧（O3）异常和极地涛动（AO）的关系。结果表明：（1）北半球10 hPa层高纬6～8月为反气旋（A）控制;9月～3月为气旋（C）控制。春季环流转型（C→A）缓慢;秋季转型（A→C）迅速。（2）P、S异常的年际变化具有同步性,故异常分析仅取P进行。隆冬（1月）P的异常主要表现为年际尺度（10年以下周期）振荡,不存在明显的年代际变化;盛夏（7月）极地反气旋强度年代际变化显著。（3）隆冬极地气旋中心位置的异常明显大于盛夏反气旋。（4）极区中平流层平均气温的演变1、7月迥异,但它们与P的演变同步;与全球增暖趋势无显著相关,但7月P与O3异常有显著正相关。（5）隆冬（1月）10 hPa气旋强度指数P与极地涛动指数AO存在显著正相关,故可用10 hPa↑～P′表示AO。

南半球10 hPa极地涡旋的多尺度变化特征分析

利用NCEP/NCAR 10 hPa月平均高度场资料,计算了1948—2007年南半球10 hPa极地涡旋的强度指数P、面积指数S和中心位置指数(λ_c,φ_c)。用它们分析了南半球10 hPa极地涡旋的季节变化、年际异常及其可能成因,分析了10 hPa极地涡旋强度与南极涛动的关系。结果表明:(1)南半球10 hPa极区12月～1月受反气旋控制,3～10月受气旋控制,2月、11月为环流转换季节。(2)1(7)月反气旋(气旋)指数P、S均在1970年代后期发生了显著的跃变;跃变前反气旋(气旋)由极弱(极强)振荡地增强(减弱)至接近气候均值,跃变后反气旋由极强振荡趋于气候均值,气旋在偏弱的状态下振荡。(3)1月反气旋中心位置存在显著的年代际变化,而7月气旋中心位置的年际变化明显。(4)臭氧异常可引起南半球10 hPa 1月极地反气旋年际异常(正相关),但与7月极地气旋异常无关。(5)1月、7月极地涡旋强度指数P与南极涛动指数(AAOI)呈显著的负相关,可由P来表征AAOI。