1980—2019年夏季東亞大槽減弱及其與北極海冰變化的關(guān)系?

尹 航，黃 菲，??，陳 崢，2，王 宏

(1.中國海洋大學(xué)海洋與大氣學(xué)院，山東 青島 266100；2.物理海洋教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和海洋高等研究院，山東 青島 266100；3.青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國家實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266237)

東亞大槽是東亞地區(qū)對(duì)流層中層重要的環(huán)流系統(tǒng)，位于亞洲大陸東岸附近，是西風(fēng)帶內(nèi)的低壓槽。東亞大槽的強(qiáng)度和位置變化均具有明顯的季節(jié)性，冬季東移入海，強(qiáng)度最強(qiáng)；夏季西移至內(nèi)陸，強(qiáng)度最弱[1]。雖然夏季東亞大槽強(qiáng)度較弱，但是它的變化也會(huì)對(duì)中國大部分地區(qū)的降水造成影響。王萬里等[2]指出，受西太平洋副熱帶高壓影響，夏季東亞大槽西移，有利于中國西北的降水偏多。此外，夏季東亞大槽加深，冷空氣向南輸送，配合其他系統(tǒng)的共同作用，會(huì)導(dǎo)致江淮梅雨偏多[3-4]；夏季東亞大槽減弱，南下的冷空氣活動(dòng)減弱，使得中國東北北部的降水減少[5]。因此，研究夏季東亞大槽的變化具有重要意義。

全球變暖背景下，北極發(fā)生了顯著的變化，北極海冰范圍出現(xiàn)加速融化的趨勢(shì)[6]，北極增暖速率是全球平均增暖的 2 倍，被稱為“北極放大”效應(yīng)[7-8]。研究認(rèn)為，北極放大會(huì)對(duì)夏季中緯度行星波產(chǎn)生影響，特別是北美和歐洲地區(qū)的行星波[9-10]。Francis和Vavrus[11]指出，北極放大使得赤道與極區(qū)之間的溫度梯度減小，從而導(dǎo)致緯向風(fēng)減弱，北美地區(qū)行星波振幅顯著增大，北美大槽增強(qiáng)。東亞大槽與北美大槽均屬于北半球中緯度的準(zhǔn)定常波，那么北極放大背景下，東亞大槽是如何變化的？Screen和 Simmonds[12]發(fā)現(xiàn)，北極放大背景下，北美地區(qū)行星波2波的振幅增大，東亞地區(qū)行星波2波的振幅減小，但是它們的變化趨勢(shì)并不顯著，其原因可能是選擇的衡量行星波振幅的方法不同。并且，以往在研究東亞大槽變化時(shí)，更關(guān)注1950年以來冬季東亞大槽的長期變化趨勢(shì)。學(xué)者們常常通過定義不同的東亞大槽指數(shù)去表征東亞大槽的強(qiáng)度變化，但指數(shù)定義的角度不同，所反映的變化特征也不同。采用固定區(qū)域的位勢(shì)高度距平值來定義東亞大槽強(qiáng)度指數(shù)時(shí)，指數(shù)在20 世紀(jì) 80 年代左右出現(xiàn)顯著性減弱[13-14]；但是利用位勢(shì)高度的緯向梯度來表征東亞大槽強(qiáng)度時(shí)，其強(qiáng)度存在一定的增強(qiáng)趨勢(shì)[15]。因此，在研究東亞大槽的變化時(shí)，合理地定義東亞大槽指數(shù)是首要解決的問題。本文首先客觀定義了一個(gè)東亞大槽強(qiáng)度指數(shù)，隨后討論了北極快速變化與夏季東亞大槽的關(guān)系，并解釋其中的物理機(jī)制。

1 數(shù)據(jù)和方法

本文使用的大氣數(shù)據(jù)主要來自美國國家海洋和大氣管理局(NOAA，National Oceanic and Atmospheric Administration)提供的NECP/DOE(NCEP2)逐月和逐日再分析資料，具體選擇 1979—2019年月平均和日平均的位勢(shì)高度場、風(fēng)場以及溫度場資料，水平分辨率為2.5(°)×2.5(°)，垂直方向上有1 000～10 hPa，一共17層。海冰密集度數(shù)據(jù)來自Hadley中心的HadISST數(shù)據(jù)集，具體選擇1979—2019年月平均資料，水平分辨率為1(°)×1(°)。

本文主要運(yùn)用了連續(xù)功率譜分析、合成分析、差值t檢驗(yàn)等方法。差值t檢驗(yàn)用于檢驗(yàn)合成分析結(jié)果差異的顯著性。

2 東亞大槽強(qiáng)度及其變化特征

2.1 東亞大槽強(qiáng)度指數(shù)的定義及其長期變化趨勢(shì)

由東亞大槽的基本特點(diǎn)可知，月平均尺度上，東亞大槽槽線為東亞-太平洋區(qū)域同一緯度上位勢(shì)高度最小值的連線。前人研究指出，東亞大槽大致分布于(35°N—55°N，110°E—160°E)之間[1,4，16]。本文根據(jù)各季節(jié)東亞大槽的定常波特征(圖略)，采用1979—2019年逐月500 hPa位勢(shì)高度資料，記錄100°E—160°E范圍內(nèi)同一緯度上位勢(shì)高度最小值所在的經(jīng)度，統(tǒng)計(jì)各季節(jié)每個(gè)經(jīng)緯度格點(diǎn)上最小值出現(xiàn)的頻次，得到每個(gè)季節(jié)東亞大槽槽線的頻率分布(見圖1)。取30°N—60°N之間，5% 和 95%分位數(shù)所包圍的區(qū)域?yàn)闁|亞大槽主要的活動(dòng)區(qū)域，即東亞大槽槽區(qū)。

由圖1中可發(fā)現(xiàn)，東亞大槽存在明顯的季節(jié)性變化。夏季(見圖1(b))東亞大槽活動(dòng)區(qū)域范圍最廣，槽線分布比較分散，東亞大槽出現(xiàn)的高頻區(qū)偏向于內(nèi)陸地區(qū)，這與前人研究結(jié)果一致[1]。夏季東亞大槽北部可以向西移動(dòng)至貝加爾湖附近，因此，它的槽線走向表現(xiàn)為西北-東南向。其他季節(jié)東亞大槽主要為東北-西南走向，槽線分布集中，冬春季東亞大槽基本穩(wěn)定在日本島上空，秋季相對(duì)冬季偏西，位于日本島西側(cè)。

根據(jù)前面劃分的東亞大槽槽區(qū)，利用槽區(qū)的平均位勢(shì)高度距平值來表征東亞大槽強(qiáng)度。因此，東亞大槽強(qiáng)度指數(shù)EAT定義如下：

式中：∑表示對(duì)東亞大槽槽區(qū)內(nèi)所有格點(diǎn)500 hPa位勢(shì)高度求和并平均；-----表示氣候平均。由于東亞大槽槽區(qū)位勢(shì)高度距平始終為負(fù)異常，為了更加直觀地表現(xiàn)各季節(jié)東亞大槽的強(qiáng)弱變化，將EAT取負(fù)數(shù)，并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。此時(shí)，指數(shù)的數(shù)值越大，表明東亞大槽強(qiáng)度越強(qiáng)。

圖2為1980—2019年四個(gè)季節(jié)EAT指數(shù)的時(shí)間序列、線性傾向曲線和11年滑動(dòng)平均曲線，可以看到：1980—2019年EAT指數(shù)始終存在由強(qiáng)到弱的總體變化趨勢(shì)，除春季外，其他三個(gè)季節(jié)EAT減弱趨勢(shì)均通過1%的顯著性水平的檢驗(yàn)，其中夏季EAT指數(shù)下降趨勢(shì)最強(qiáng)，線性趨勢(shì)系數(shù)達(dá)-0.408/(10 a)；秋冬次之，線性趨勢(shì)系數(shù)分別為-0.395/(10 a)和-0.336/(10 a)。結(jié)合滑動(dòng)平均曲線可以發(fā)現(xiàn)，各季節(jié)東亞大槽強(qiáng)度指數(shù)均存在明顯的年代際變化，2000年以后負(fù)位相居多，存在年代際減弱的變化特征；2000年以前，除夏季外，其他各季節(jié)均表現(xiàn)為先減弱后增強(qiáng)的年代際振蕩。由于夏季EAT指數(shù)減弱的特征最為明顯，接下來本文將主要關(guān)注夏季東亞大槽的變化。

2.2 夏季東亞大槽強(qiáng)度的準(zhǔn)周期振蕩

圖3(a)給出了夏季EAT指數(shù)時(shí)間序列的功率譜。結(jié)果顯示，夏季東亞大槽強(qiáng)度變化存在準(zhǔn)2年的準(zhǔn)周期振蕩和10年以上的變化周期，即夏季東亞大槽既存在年代際變化，也存在年際變化特征。對(duì)夏季EAT指數(shù)進(jìn)行Mann-Kendall趨勢(shì)分析和突變檢驗(yàn)(見圖3(b))，可以看出，夏季東亞大槽的強(qiáng)度在2006年前后發(fā)生年代際突變，存在顯著的減弱趨勢(shì)。這可能與2006年以后北極海冰大范圍融化有關(guān)，我們將在下一章進(jìn)行分析。

3 夏季東亞大槽減弱與北極海冰變化的關(guān)系

3.1 東亞大槽的年代際減弱

前文我們發(fā)現(xiàn)，夏季東亞大槽在2006年前后存在顯著的年代際突變，因此，將1980—2019年分成東亞大槽偏強(qiáng)時(shí)期(1980—2005年)和偏弱時(shí)期(2006—2019年)兩個(gè)階段，分別對(duì)比這兩個(gè)年代段大氣環(huán)流和北極海冰的異常變化。圖4給出這兩個(gè)時(shí)期夏季的500和1 000 hPa位勢(shì)高度和海冰密集度的差值場?？梢钥闯?，500 hPa上東亞大槽的減弱與全球增暖導(dǎo)致的北半球整體位勢(shì)高度升高有關(guān)(見圖4(a))，而近地面的1 000 hPa位勢(shì)高度差值場(見圖4(b))上除了極區(qū)和烏拉爾山地區(qū)外均為負(fù)異常，表現(xiàn)出對(duì)流層中層和近地面在中低緯度地區(qū)呈斜壓特征的垂直分布。1 000 hPa位勢(shì)高度的水平場上表現(xiàn)出類似于北極濤動(dòng)(AO，Arctic Oscillation)負(fù)位相的水平分布，特別是與北大西洋濤動(dòng)(NAO,North Atlontic Oscillation)的負(fù)位相分布更為一致，即北極地區(qū)為異常高壓，北大西洋中緯度地區(qū)為異常低壓，太平洋中緯度區(qū)域的東亞沿岸和北美西岸也為異常低壓分布。受北極上空特別是格陵蘭島上空異常高壓的影響，海冰向格陵蘭島東側(cè)輸送堆積，同時(shí)北冰洋多年冰區(qū)的外緣區(qū)域歐亞大陸沿岸至波弗特海一帶為顯著的海冰減少區(qū)(見圖4(c))，海冰的這個(gè)空間分布與夏季EAT指數(shù)回歸的海冰密集度的空間分布(見圖4(d))極為相似，二者空間相關(guān)系數(shù)達(dá)0.81，表明東亞大槽的減弱與夏季北極海冰快速融化密切相關(guān)，且年代際減弱的信號(hào)貢獻(xiàn)較大。研究還發(fā)現(xiàn)，夏季EAT指數(shù)與前一年夏季到同年春季回歸的海冰密集度場都與相應(yīng)季節(jié)海冰密集度的年代際差值場存在較高的相關(guān)，二者之間的空間相關(guān)系數(shù)在前期夏、秋、冬、春季分別為0.86、0.93、0.91、0.86，表明夏季東亞大槽的減弱與北極海冰的變化在年代際尺度上有穩(wěn)定的相關(guān)關(guān)系，受季節(jié)變化的影響不大。

3.2 年際尺度的東亞大槽減弱

前文中已指出夏季東亞大槽存在顯著的準(zhǔn)兩年周期振蕩，那么在年際尺度上，北極海冰變化與夏季東亞大槽強(qiáng)度有何關(guān)系？對(duì)此，我們將夏季EAT指數(shù)去除趨勢(shì)，保留夏季東亞大槽指數(shù)的年際變化信號(hào)。圖5為經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理后，1980—2019年去趨勢(shì)的夏季EAT指數(shù)的時(shí)間序列，可以看出，EAT指數(shù)無顯著的年代際變化周期，其負(fù)異常極值明顯大于正異常極值，表明在年際尺度上，東亞大槽減弱的特征更明顯，最顯著的減弱發(fā)生在2010年夏季(見圖5)。

為了分析東亞大槽的年際變化與北極海冰變化的關(guān)系，我們用夏季EAT指數(shù)與不同季節(jié)北極海冰密集度進(jìn)行回歸分析(圖略)，發(fā)現(xiàn)夏季東亞大槽的年際振蕩主要與前一年夏秋季節(jié)的海冰變化有關(guān)。因此我們以0.9倍標(biāo)準(zhǔn)差為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)1980—2019年去趨勢(shì)的夏季EAT指數(shù)強(qiáng)弱年進(jìn)行劃分，得到6個(gè)夏季東亞大槽偏弱年：1980、1988、1989、1998、2008和2010年。將這些年份的不同季節(jié)海冰密集度異常進(jìn)行合成，得到東亞大槽偏弱年的前一年夏季和秋季北極海冰密集度的距平場(見圖6)。結(jié)果顯示，夏季東亞大槽偏弱時(shí)，前期夏秋季節(jié)格陵蘭島東部和加拿大群島高密集度冰區(qū)存在海冰密集度的正異常信號(hào)，而歐亞-太平洋扇區(qū)季節(jié)性冰區(qū)存在海冰密集度的負(fù)異常信號(hào)，其中，秋季海冰密集度負(fù)異常信號(hào)向北擴(kuò)張，融冰范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。根據(jù)前期夏季(見圖6(a))海冰密集度異常分布，定義可以表征海冰異常分布特征的北極海冰變化指數(shù)SICA，計(jì)算公式如下：

SICA=∑SIC+-∑SIC-。

式中：SIC+表示海冰密集度正異常區(qū)域中通過10%的顯著性水平的檢驗(yàn)格點(diǎn)上的海冰密集度；SIC_則表示

海冰密集度負(fù)異常區(qū)域中通過10%的顯著性水平的檢驗(yàn)格點(diǎn)上的海冰密集度，對(duì)選中的格點(diǎn)海冰密集度進(jìn)行加權(quán)平均，并對(duì)SICA進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到與東亞大槽減弱相關(guān)的SICA指數(shù)年際變化的時(shí)間序列SICA(見圖6(c))。當(dāng)SICA為正值時(shí)，反映了夏季格陵蘭島東側(cè)以及北極中央?yún)^(qū)海冰密集度增加，歐亞-太平洋扇區(qū)海冰密集度減少這種偶極子型分布特征；當(dāng)SICA為負(fù)值時(shí)，反映的海冰異常分布相反。海冰指數(shù)SICA與夏季EAT指數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)為-0.587，通過1%的顯著性水平的檢驗(yàn)。這表明，SICA正位相所反映的前期夏季海冰異常偶極子型分布與次年夏季東亞大槽的減弱有關(guān)。

4 夏季東亞大槽減弱的機(jī)制分析

前面的分析表明，夏季東亞大槽強(qiáng)度的年代際減弱與AO負(fù)位相對(duì)應(yīng)的北極偶極型海冰異常分布有關(guān)，特別是與季節(jié)性冰區(qū)的海冰融化有關(guān)，且這種關(guān)系較為穩(wěn)定，與季節(jié)變化無關(guān)。而在年際尺度上，東亞大槽的減弱主要與前一年夏秋季節(jié)的海冰偶極型分布有關(guān)，這種年際尺度上的海冰異常分布與年代際尺度的海冰異常場具有顯著的空間相關(guān)性，夏、秋季節(jié)的空間相關(guān)系數(shù)分別為0.42和0.56，通過了5%的顯著性水平的檢驗(yàn)，但冬、春季節(jié)的空間相關(guān)系數(shù)則只有0.07和-0.28。這表明，在年代際尺度上，前一年夏秋季節(jié)的海冰變化可以通過影響AO，且這種耦合關(guān)系可以穩(wěn)定持續(xù)到次年夏季，造成東亞大槽減弱；而在年際尺度上，前一年夏秋季節(jié)的海冰變化無法跨季節(jié)持續(xù)到次年夏季，那么它是通過什么途徑影響到次年東亞大槽的減弱呢？下面本文將著重分析這一問題。

4.1 前期夏秋季節(jié)北極海冰變化與AO的貢獻(xiàn)

已有研究指出，北極海冰快速融化與AO減弱有關(guān)。根據(jù)圖6(c)，以0.9倍標(biāo)準(zhǔn)差為標(biāo)準(zhǔn)，挑選出海冰指數(shù)SICA正位相的年份，對(duì)1 000和500 hPa位勢(shì)高度場進(jìn)行合成(見圖7)。從圖中可以看出，對(duì)流層中低層的1 000 hPa(見圖7(a))和500 hPa(見圖7(b))上表現(xiàn)出高低空較為一致的正壓結(jié)構(gòu)，與年代際尺度上的斜壓結(jié)構(gòu)(見圖4)不同。此時(shí)極區(qū)位勢(shì)高度均為正異常，而中緯度位勢(shì)高度則以負(fù)異常為主，與AO負(fù)位相的空間分布相類似，特別是烏拉爾山附近位勢(shì)高度的正異常有利于烏拉爾山阻塞高壓的加強(qiáng)，從而通過長波調(diào)整影響下游的東亞大槽加深，與次年夏季東亞大槽減弱構(gòu)成了EAT的準(zhǔn)2年準(zhǔn)周期振蕩。另一方面，AO負(fù)位相時(shí)，北極地區(qū)的波弗特高壓異常加強(qiáng)，造成穿極漂流加強(qiáng)，使得從弗拉姆海峽輸出的海冰冰量增加，進(jìn)而導(dǎo)致海冰異常場出現(xiàn)偶極子型的分布特征，對(duì)于多年冰外緣的季節(jié)性冰區(qū)，在海冰反照率正反饋機(jī)制的作用下，秋季海冰進(jìn)一步融化，使得融冰區(qū)范圍擴(kuò)大(見圖6(b))。

4.2 行星Rossby波的垂直傳播

分析表明，年際尺度上前一年夏秋季節(jié)海冰異常及相聯(lián)系的AO減弱并不能持續(xù)到次年夏季造成東亞大槽減弱，那么前一年夏秋季的海冰異常通過何種途徑跨季節(jié)影響次年夏季的東亞大槽強(qiáng)度？已有研究指出，秋冬季節(jié)巴倫支-喀拉海海冰的融化會(huì)激發(fā)行星波1波和2波垂直傳播，引起極渦變化，隨后下傳至對(duì)流層，進(jìn)而影響對(duì)流層大氣環(huán)流的變化[17]。Xu等[19]指出，在初冬海冰影響2月東亞大槽過程中，對(duì)流層-平流層相互作用的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)大于對(duì)流層遙相關(guān)波列的貢獻(xiàn)。因此，這里我們考察夏秋季節(jié)北極海冰異常引起的極區(qū)上空大氣環(huán)流異常信號(hào)垂直傳播情況，根據(jù)SICA正異常年份合成70°N以北區(qū)域平均的位勢(shì)高度距平場的時(shí)間-高度剖面圖(見圖8(a))，可以發(fā)現(xiàn)與前一年夏季北極海冰異常分布相關(guān)的極區(qū)上空位勢(shì)高度正異常呈上下一致的正壓結(jié)構(gòu)分布，海冰受異常反氣旋環(huán)流的影響，有利于高密集度冰區(qū)海冰增加，而邊緣季節(jié)性冰區(qū)海冰減少。在秋季出現(xiàn)明顯的從對(duì)流層向平流層的異常信號(hào)上傳，導(dǎo)致平流層極渦減弱。在冬春季，北極上空位勢(shì)高度正異常信號(hào)從平流層向?qū)α鲗觽鞑?，并且向南擴(kuò)張，這一點(diǎn)從東亞中緯度地區(qū)(40°N—70°N，90°E—180°E)位勢(shì)高度距平場的時(shí)間-高度剖面圖(見圖8(b))可以很清楚地看到，這種異常下傳的信號(hào)一直持續(xù)到夏季，從而導(dǎo)致夏季東亞大槽槽區(qū)的位勢(shì)高度增加，東亞大槽減弱。

根據(jù)Charney和 Drazin[20]的行星波垂直傳播理論，行星波會(huì)向上傳播進(jìn)入平流層需滿足兩個(gè)條件：(1)緯向風(fēng)為西風(fēng)，(2)緯向風(fēng)風(fēng)速小于羅斯貝波上傳臨界風(fēng)速。圖9給出SICA正位相時(shí)，相應(yīng)區(qū)域緯向風(fēng)的區(qū)域平均時(shí)間-高度剖面圖。結(jié)果顯示，夏季極區(qū)近地面為弱東風(fēng)，這使得羅斯貝波能量難以上傳。8月中旬以后，近地層轉(zhuǎn)為弱西風(fēng)且西風(fēng)增強(qiáng)。從異常場上可以看到，8—10月，正異常最大值中心從對(duì)流層低層向平流層移動(dòng)，即存在動(dòng)量的上傳。根據(jù)羅斯貝波上傳臨界風(fēng)速的條件[20]，計(jì)算行星波1波上傳的臨界風(fēng)速為10.44 m/s。此時(shí)極區(qū)對(duì)流層緯向風(fēng)區(qū)域平均值最大為8 m/s，均小于行星波1波上傳的臨界風(fēng)速，這表明在夏末秋初，極區(qū)的行星波1波可以從對(duì)流層向平流層傳播，使得極渦減弱。前文中提到，春季北極上空平流層存在位勢(shì)高度正異常信號(hào)的下傳(見圖8(a))，對(duì)行星波3波垂直傳播的臨界風(fēng)速進(jìn)行計(jì)算[20]，得到臨界值為19.92 m/s。實(shí)際觀測和理論結(jié)果對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，春季4—5月的確存在顯著的有利于行星波動(dòng)量下傳的緯向風(fēng)異常分布(見圖9(a))。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，春、夏季節(jié)，中緯度東亞地區(qū)(見圖9(b))除了4月500～200 hPa的對(duì)流層中上層緯向風(fēng)平均風(fēng)速大于波動(dòng)垂直傳播的臨界值，其余大部分時(shí)間、高度上，東亞-太平洋地區(qū)的平均風(fēng)速均小于波動(dòng)垂直傳播的臨界值，表明此時(shí)緯向風(fēng)異常均有利于行星波垂直傳播。從次年春季位勢(shì)高度異常信號(hào)的垂直傳播特征(見圖8(b))可以發(fā)現(xiàn)，此時(shí)東亞中緯度地區(qū)平流層的位勢(shì)高度正異常信號(hào)下傳至對(duì)流層，進(jìn)而引起夏季東亞大槽的減弱。

5 總結(jié)與討論

本文利用1979—2019年NECP/DOE(NCEP2)的全球逐月再分析資料，分析了東亞大槽強(qiáng)度的變化特征以及影響夏季東亞大槽減弱的機(jī)制，得到以下主要結(jié)論：

東亞大槽的位置存在季節(jié)性變化，夏季東亞大槽向西移至內(nèi)陸，秋季向東移至日本島西側(cè)，冬春基本穩(wěn)定在日本島上空。1980年以來，各季節(jié)東亞大槽強(qiáng)度均存在減弱趨勢(shì)，其中夏季減弱趨勢(shì)最強(qiáng)，秋冬次之，春季減弱趨勢(shì)并不顯著。

夏季東亞大槽強(qiáng)度的年代際減弱可能與全年變暖導(dǎo)致的北極海冰快速融化有關(guān)。北極海冰融化容易導(dǎo)致AO出現(xiàn)負(fù)位相；同時(shí)AO負(fù)位相有利于格陵蘭島東側(cè)的海冰增加，季節(jié)性冰區(qū)海冰減少。海冰與AO之間的這種耦合關(guān)系可以穩(wěn)定持續(xù)到次年夏季，造成次年夏季東亞大槽減弱。

夏季東亞大槽強(qiáng)度的年際減弱(見圖10)與前一年夏季AO負(fù)位相導(dǎo)致的北極偶極型海冰異常分布有關(guān)。當(dāng)前一年夏季AO為負(fù)位相時(shí)，波弗特高壓加強(qiáng)，穿極漂流加強(qiáng)，使得夏季海冰分布呈現(xiàn)高密集度冰區(qū)海冰增加、季節(jié)性冰區(qū)海冰減少的偶極子分布特征。9月，在海冰反照率正反饋機(jī)制的作用下，少冰區(qū)的海冰進(jìn)一步融化，融冰區(qū)范圍擴(kuò)大，此時(shí)極區(qū)(70°N以北)大氣位勢(shì)高度為負(fù)異常響應(yīng)，近地面由東風(fēng)轉(zhuǎn)為弱西風(fēng)，這有利于極區(qū)的行星波1波信號(hào)上傳至平流層，導(dǎo)致平流層極渦減弱。春季，在有利的行星Rossby波垂直傳播條件下，平流層的位勢(shì)高度正異常信號(hào)向南擴(kuò)張，并在東亞一側(cè)下傳，這一過程一直持續(xù)至夏季，且直接影響到東亞的中緯度地區(qū)，東亞大槽槽區(qū)的位勢(shì)高度增加，東亞大槽減弱。