Page 55 - 《高原气象》2021年第5期
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高 原 气 象 40 卷
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纪 00年代极涡明显南扩，10年代极涡略微回缩；在 变化趋势相同，但显著的区域增加。
亚洲区域，20 世纪 80 年代极涡边界最偏北，90 年 图 4 为欧洲、亚洲和北美洲冬季极涡面积指数
代有所南扩，此次南扩范围在亚洲中西部，21 世纪 变化图（点画线为年际变化，实线为每个年代极涡
00 年代与 20 世纪 90 年代相比基本稳定，21 世纪 10 面积指数均值，虚线为总变化趋势）。图 4（a）为
年代又南扩，此次南扩主要在亚洲东部。从整体趋 ERA-I 资料的分析结果，其中欧洲和亚洲的变化趋
势来看，北美区域极涡呈收缩状态，欧亚区域极涡 势分别通过了 85% 和 90% 的显著性检验。可以看
呈扩张状态。填色图表示等熵位涡的变化趋势，极 出，在亚洲区域，极涡面积呈逐年代增加的趋势，
涡边界所处趋势的正（负）反映了极涡的扩张（回 但增加幅度随年代减弱，整体增加明显。在欧洲区
缩），同时也可以反映极涡边界变化的显著性。从图 域，极涡面积在 20 世纪 90 年代略有减小，21 世纪
2中可以看出，从1980-2017年等熵位涡在北美地区 00 年代明显增加，10 年代维持在 00 年代的水平，
明显减小，而在在欧亚地区明显增大，进一步显示 整体为增加的趋势。在北美区域，极涡面积在 90
了冬季极涡边界在北美地区回缩和欧亚地区扩张。 年代明显减小，21 世纪 00 年代和 10 年代都有回
结合图2（b）和图3可以看出，CFSR再分析资料显现 升，但仍小于20世纪80年代极涡面积，整体为减小
的极涡年代际移动特征与 ERA-I 的计算结果［图 2 的趋势。这与根据极涡边界图的分析结果一致。
（a）和图 3］基本一致，差别在于，在北美区域东部， 图 4（b）为 CFSR 资料分析结果，其中欧洲和亚洲通
从 21 世纪 00~10 年代，极涡边界南扩明显，但南界 过了80%和70%的显著性检验，趋势和年代际变化
仍不及 20 世纪 80 年代；在欧洲区域 90 年代极涡边 与 ERA-I 资料的分析结果基本一致。在欧洲区域，
界比 80 年代偏北，21 世纪 00 年代和 10 年代极涡边 极涡面积在 21世纪10 年代比 00 年代有增加。趋势
界依次南扩；在亚洲区域，10年代的南扩更明显，范 与 ERA-I 资料一致，在欧洲、亚洲变化趋势相同呈
围更大。等熵位涡变化趋势与ERA-I的等熵位涡的 增加趋势，北美为减小的趋势。
图4 欧洲、亚洲和北美洲冬季极涡面积指数的变化
Fig. 4 Wintertime polar vortex area index change in Europe，Asia and North America
综上所述，从 ERA-I 和 CFSR 两种再分析资料 定，21世纪10年代又出现南扩趋势。
所得的结果均表明，从 1980-2017 年，从整体趋势 3. 2 极涡秋季变化特征
来讲，冬季北半球极涡在北美区域回缩北退，在欧 结合图 5（a）和图 6 可以看出，ERA-I 再分析资
亚区域扩张南进；在北美区域，冬季极涡 20世纪80 料显现的秋季极涡年代际移动特征，在北美地区，
年代面积最大，90 年代明显回缩，从 21 世纪 00 年 极涡边界 20 世纪 80 年代最偏北，90 年代明显南
代到 10 年代，极涡边界南扩，但南界仍不及 20 世 扩，21世纪00 年代和 10 年代基本稳定在 20世纪90
纪 80 年代的极涡边界；在欧洲区域，冬季极涡 80 年代区域；在欧亚区域，极涡边界 90 年代比 80 年
年代与 90 年代的极涡面积相对稳定，21世纪 00 年 代在欧洲西部和亚洲东部极涡有所南扩，21世纪00
代极涡明显南扩；在亚洲区域，冬季极涡 20世纪80 年代极涡边界最偏南，10 年代极涡明显回缩，最偏
年代极涡面积最小，90 年代极涡面积有所南扩，21 北，在西欧地区的回缩最明显。从等熵位涡变化趋
世纪00 年代与 20世纪90 年代相比极涡边界基本稳 势看，总体来讲，秋季极涡在北美地区呈扩张趋
