欧洲阻塞的形态特征及其对欧亚极端天气的影响

The occurrence of winter extreme weather and climate in Eurasia has been found to be associated with Europe blocking and North Atlantic Oscillation (NAO). The detailed characteristics of the large scale low-frequency modes are found to be very important for understanding their mechanism and their impact on weather and climate. The titled dipole structure of Europe blocking is an important spatial feature that needs to be systematic studied, including its climate variability and impact on weather and climate. In this proposal, based on the reanalysis data and modified indices, we attempt to investigate the pattern characteristics of winter Europe blocking and its dynamical relationship with jet stream of positive NAO, which can provide us a different way to understand the producing mechanism of extreme weather and climate.

冬季欧亚地区的天气气候及极端天气事件的发生往往与欧洲地区阻塞和北大西洋涛动（NAO）的活动密切相关，而对大尺度低频模态细节形态特征的分析对了解其机制以及对天气气候的影响有重要作用。欧洲阻塞偶极子模态的倾斜方向作为一个重要的空间特征，其气候变率以及对极端天气和气候的影响机制是一个尚未解决的科学问题。本项目拟从冬季欧洲阻塞偶极子倾斜特征这一问题出发，利用改进的识别和诊断方法，系统的研究欧洲阻塞偶极子倾斜的形态特征分布及变化规律。通过结合上游NAO正位相背景环流的变化特征，探讨下游欧洲阻塞偶极子倾斜的动力机制，试图从另一个角度去了解欧亚天气气候和极端天气的发生机理。

本项目系统研究了北大西洋涛动（NAO）和阻塞的形态特征及其对欧亚极端天气气候的影响机制。尤其是阻塞的南北偶极子的倾斜特征以及其在天气尺度上对极端天气的可能的影响过程。利用改进的识别和诊断方法，系统的研究了欧洲阻塞偶极子倾斜的形态特征分布及变化规律。通过结合上游NAO正位相背景环流的变化特征，探讨了下游欧洲阻塞偶极子倾斜的动力机制，从另一个角度揭示了欧亚天气气候和极端天气的发生机理。通过研究发现NAO正位相急流的强度和南北位置会对下游欧洲阻塞的形态有重要的调控作用，NAO正位相急流强弱、阻塞强度，阻塞形态都是影响阻塞偶极子倾斜特征的因素。强急流和偏南急流可以引起阻塞偶极子出现东北-西南倾斜。此外，欧洲阻塞偶极子必须呈现出特定的倾斜特征（偶极子沿西北-东南向倾斜，偶极子垂直轴线呈现东北-西南倾斜：NE-SW），才能引起中东地区的暴雪天气过程。此外，发现北极变暖可以通过改变中纬度西风急流背景，去调控北大西洋和欧亚地区的大气环流配置，其中以NAO正位相加下游阻塞的耦合模态最为重要，它可以通过天气尺度过程，并且通过天气尺度影响的累积效应，对北极增暖和欧亚变冷，尤其是中纬度极端天气有贡献。该研究有助于更加深入的了解NAO和阻塞的相互作用以及其形态特征对极端天气的影响机制，对基于天气尺度上的极端天气的可预测性研究有一定的参考意义。