寒潮作为冬半年影响我国的主要极端天气事件一直受到学者的高度关注，从天气学意义上讲，冬季我国的寒潮活动是由欧亚大陆的天气尺度涡动直接影响的，但是北半球冬季天气尺度涡动最强烈的区域并不在欧亚大陆，而是分别位于中纬度的北太平洋和北大西洋上，又被称为北大西洋风暴轴和北太平洋风暴轴(Blackmon，1976; Blackmon et al.，1977; Lau，1978，1979)。显然，其异常，特别是上游北大西洋风暴轴异常对我国寒潮活动的影响也不可忽视。

已有研究表明，冬季北大西洋风暴轴存在显著的月际变化、年际变化以及年代际变化(如Lau，1988; Rogers，1997; 张颖娴等，2012)，并在1970年代初期，经历了由弱到强的位相转换(Chang and Fu，2002，2003; Harnik and Chang，2003，Lee et al.，2011)。而北大西洋风暴轴的这种异常变化与北大西洋急流和北大西洋涛动(NAO)等大气环流异常有密切的联系，进而可以对北半球的天气气候产生重要影响(如Rivière and Orlanski，2007; Wettstein and Wallace，2010)。目前，关于天气尺度瞬变涡动活动对东亚大气环流及我国天气气候的影响，主要集中在欧亚大陆上的天气尺度涡动异常和北太平洋风暴轴异常的影响方面(伊兰和陶诗言，1997; 董丽娜等，2006; 吴伟杰等，2007; 任雪娟和张耀存，2007，任雪娟等，2007，2010; 梅士龙和管兆勇，2008，2009; 李湘等，2010; Liao and Zhang，2013; 顾沛澍等，2013)，而考虑上游北大西洋风暴轴异常对此影响的研究还比较少(陈海山等，2012)。

我国寒潮活动变化及其成因是学者们关注 的另一个热点问题。已有研究表明东亚急流、欧 亚大陆积雪、西伯利亚高压、东亚冬季风、低频波动、西伯利亚上空低层冷堆温度、极涡、阻塞高压以及北极涛动(AO)等的异常变化，都有可能影响到我国的寒潮活动(如：仇永康等，1992; 郭其蕴，1994; 龚道溢和王绍武，1999; 张培忠和陈光明，1999; 陈文和康丽华，2006; 李峰等，2006; 王遵娅和丁一汇，2006; 钱维宏和张玮玮，2007; 施晓晖等，2007; 魏凤英，2008; 马晓青等，2008; 康志明等，2010，武炳义等，2011; 叶丹和张耀存，2014; 王林和陈文，2014)。

以上分析表明，目前还几乎没有直接关于风暴轴异常与我国寒潮活动之间联系方面的研究。因此，本文将在已有研究的基础上，主要考察1961～2011年期间年际尺度上北大西洋风暴轴异常与我国冬季寒潮活动的联系及其可能的影响机制，这对深入理解我国寒潮活动的机理及提高其预测水平，具有重要的科学意义和应用价值。

本文所用台站资料来源于国家气象信息中心整编的756站1961～2011年逐日平均温度数据。在分析中为了保证资料的连续性和准确性，只保留了不缺测且海拔低于2500 m的566个站点。格点资料取自美国环境预报中心和国家大气研究中心(NCEP/NCAR)，其中包括逐月的海平面气压场(p)、温度场(T)，逐月和逐日的高度场(z)、风场(u，v)，垂直层数有17层，水平分辨率为2.5°×2.5°，覆盖时间为1961年1月～2011年12月。冬季NAO指数来源于美国气候预报中心(CPC)，冬季极涡面积指数来源于国家气候中心。

本文研究时段为1961～2010年冬季，如无特殊说明，文中冬季定义为从当年12月到下一年2月的平均。

本文采用31点数字滤波器(孙照渤，1992)，从逐日原始资料直接滤出2.5～6 d的瞬变涡动，然后每个月为一段，对每一段各自计算其方差，得到每月的月平均天气尺度滤波方差(以下简称滤波方差)。已有研究表明，月风暴轴的位置和强度可以用500 hPa位势高度场的这种滤波方差来表示(Blackmon et al.，1977; Lau，1978)，因而后文有关风暴轴的分析就主要针对500 hPa位势高度场的滤波方差来进行。

文中采用的是中央气象台的单站寒潮标准，即以过程降温(≥10°C)与温度负距平(≤-5°C)相结合来定义寒潮活动。其中，过程降温是指单站冷空气影响过程中，日平均气温最高值与最低值之差; 温度距平指冷空气影响过程中单站最低日平均气温与该日所在旬多年旬平均气温之差。每个单站每年冬季寒潮频次为该站当年冬季3个月份寒潮频次的和。

此外，本文还应用了奇异值分解(SVD)、合成分析以及显著性检验等常见的气象统计方法(Storch and Zwiers，1999)，在此不再赘述。

图 1a为1961～2010年50个冬季平均的500 hPa位势高度滤波方差场。从中可以看到，位势高度滤波方差的极大值分布在中纬度的北大西洋上，略呈东北至西南走向，这正是冬季北大西洋风暴轴的气候平均状况。参照李莹等(2010)对北太平洋风暴轴特征指数的定义方法，本文取北大西洋及其周边区域(30°N～80°N，110°W～40°E)冬季500 hPa位势高度滤波方差大于16 dagpm2的所有格点滤波方差的平均值以及满足上述条件所有格点的经度平均和纬度平均分别定义为冬季北大西洋风暴轴的强度指数(NASTI)、经度指数(NASTX)和纬度指数(NASTY)。图 1b、c、d为3个指数的时间演变曲线，由图可知，冬季北大西洋风暴轴气候主体区的平均强度、经度以及纬度位置具有明显的年际变化和年代际变化，其中，风暴轴气候主体区平均强度最高可达34.1 dagpm2，最低只有20.5 dagpm2，平均纬度变化范围在36°N～50°N之间，平均经度变化范围在60°W～25°W之间。此外，NASTY与NASTX之间的相关系数高达0.66，远远超过99%信度检验，表明冬季北大西洋风暴轴的经向变化和纬向变化同步性较强，而NASTI与NASTY、NASTX的相关系数分别为−0.03、0.22，都没有通过90%信度检验，说明冬季北大西洋风暴轴主体强度变化与位置变化的相关性较差。

图 1 冬季北大西洋风暴轴的(a)气候平均分布(等值线间隔为4.0 dagpm2)以及其气候主体区(>16 dagpm2)、(b)纬度指数、(c)经度指数、(d)强度指数的时间演变曲线。(b-d)图中水平线代表平均值Fig.1 (a) The spatial distribution of the climatological mean of winter storm track in the North Atlantic (contour interval:4.0 dagpm2) and the time series of the indexes of (b) NASTY (North Atlantic Storm Track Y),(c) NASTX (North Atlantic Storm Track X),and (d) NASTI (North Atlantic Storm Track Intensity) in winter.The horizontal lines in Figs.b-d are the average values

为了直接找到冬季北大西洋风暴轴和我国寒潮频次的耦合相关型，在此将冬季北大西洋区域(30°N～80°N，110°W～40°E)500 hPa位势高度滤波方差作为左场，同期我国566站寒潮频次作为右场，进行SVD分析。考虑到风暴轴和寒潮活动都存在年际和年代际两种不同时间尺度的变化，而本文主要是分析两者年际时间尺度上的联系，因此在做SVD分析之前，首先利用11点高斯滤波提取出这些样本的年代际变化分量，再将原始场减去年代际变化分量从而得到所需的年际变化分量。

首先，图 2a、c、e给出的是年际尺度上冬季500 hPa位势高度滤波方差场与同期我国寒潮频次场SVD分解第一模态时空分布(SVD1)，它解释了总协方差的46.54%。从图 2a的滤波方差场空间分布特征来看，在45°N左右以北和以南，北大西洋风暴轴区域分别为显著的正相关和负相关，进一步结合略呈东北—西南走向的风暴轴的气候平均位置来看，在40°W以西，风暴轴气候平均位置以北和以南出现正、负反相关，而在40°W以东，则是风暴轴气候平均位置偏东北和偏西南出现正、负反相关;而与之对应的寒潮频次场上(图 2c)，大部分区域都为显著的负相关，尤其是我国东部以及新疆部分地区。

图 2 1961~2010年年际尺度上冬季北大西洋风暴轴区域500 hPa天气尺度的位势高度滤波方差与同期我国566站寒潮频次SVD分解的(a、c、e)第一对、(b、d、f)第二对的(a、b、c、d)异类空间分布型及其(e、f)对应的时间系数。其中,图a、b、c、d中的红、蓝色深(浅)阴影表示通过95%(90%)的信度检验,实(虚)线代表正(负)值;图a、b中紫色实线代表气候平均冬季北大西洋风暴轴的分布;图e、f中的虚、实线分别表示滤波方差场和寒潮频次场的标准化时间系数Fig.2 (a-d) Spatial patterns and (e,f) the corresponding normalized time coefficients for (a,c,e) the first and (b,d,f) second SVD modes of (a,b)500-hPa filtered potential height variance in the North Atlantic region and (c,d) cold wave frequency at 566 stations in winter during 1961-2010.In (a-d),the dark (light) shaded areas represent above 95%(90%) confidence level,the solid (dashed) lines denote positive (negative) values;the purple lines in (a,b) represent the spatial distribution of the climatological mean winter storm track in the North Atlantic;the dashed (solid) lines in (e,f) denote the normalized time coefficients of the filtered variance (cold wave frequency) field

进一步分析可见，SVD1模态左右场时间系数(图 2e)间的相关系数达0.64，其中左场的时间系数与NASTY和NASTX的年际变化分量的相关系数分别达0.78和0.61，都远远超过99%信度检验，而与NASTI的相关系数很弱，只有0.01。若将NASTY与NASTX的年际变化分量与寒潮频次的年际变化场分别求相关的话，都可以得到与SVD1右场相似的分布(图略)，其中纬度指数通过显著性检验的区域范围要比经度指数的范围大，但都比SVD1右场的显著范围小。

以上结果表明，SVD1模态主要揭示的是冬季北大西洋风暴轴的位置异常(而不是强度异常)与我国寒潮频次异常的耦合变化关系，具体反映的是在40°W以西风暴轴较气候平均位置偏北(偏南)和在40°W以东风暴轴较气候平均位置偏东北(偏西南)与同期我国大部分地区、尤其是我国东部以及新疆部分地区的寒潮频次异常偏少(偏多)的反位相变化关系。

其次，图 2b、d、f给出的是年际尺度上冬季500 hPa位势高度滤波方差场与同期我国寒潮频次场SVD分解第二模态时空分布(SVD2)，它解释了总协方差的9.39%。从滤波方差场(图 2b)的分布特征来看，在60°W左右以东，风暴轴的气候平均位置处及以南分别存在一个明显的正、负异常中心，而在60°W左右以西，风暴轴的气候平均位置附近为一弱的负相关中心，平均位置以南和以北则为明显的正相关中心。而与之对应的寒潮频次场(图 2d)上，除东北北部以及新疆小部分地区为明显的负相关外，其余地区都为较弱的正相关。

进一步分析可知，SVD2模态左右场时间系数(图 2f)间的相关系数为0.61，其中左场的时间系数与NASTI和NASTX的年际变化分量的相关系数分别达0.72和0.49，都通过了99%的信度检验，而与NASTY的相关系数相对较弱，不过也有0.27，可以通过95%的信度检验。若将NASTI的年际变化分量与寒潮频次的年际变化场求相关的话，可以发现其分布与SVD2右场非常类似(图略)，不过东北北部以及新疆小部分区域的负相关系数没通过信度检验。

因此，SVD2模态主要揭示的是冬季北大西洋风暴轴的强度异常与我国寒潮频次异常的耦合变化关系，但两者的相关关系并不显著，而且较大程度上还受到风暴轴位置异常的影响，其协方差贡献率也较小，远小于SVD1模态的贡献率，因而在年际变化尺度上，冬季北大西洋风暴轴异常与我国寒潮频次的耦合关系以SVD1模态为主，而SVD2模态可以忽略。

最后，值得指出的是，本文取自中央气象台的单站寒潮标准可能会对南方的寒潮过程频次产生一定的扭曲，但就上述SVD1模态所显示的结果来看，应该对本文相关关系结果的定性结论影响不大。此外，为了检验此处及后文使用NCEP/NCAR资料所得结果是否稳定，还利用欧洲中期数值预报中心(ECMWF)的ERA-Interim资料进行了同样的分析，对比后发现结果是一致的。

下面将上节SVD1模态所揭示的风暴轴位置异常作为影响我国寒潮频次的一个因子，利用合成分析等方法来探讨一下其可能的影响机制。首先将SVD1模态左场时间系数进行标准化，然后挑选出值大于1.0的年份简称为风暴轴偏东北年，而小于−1.0的年份简称为风暴轴偏西南年，从而得到以下北大西洋风暴轴偏东北年8年：1964、1980、1982、1988、1992、1996、2004、2007年; 偏西南年8年：1965、1976、1978、1987、1993、2002、2008、2009年。

图 3a为冬季北大西洋风暴轴偏东北年减去偏西南年500 hPa位势高度差值场。由图可见，在中纬度地区，东西向法国以西、乌拉尔山地区和贝加尔湖上空分别有正—负—正的异常值分布，这三个异常区域正好分别对应着冬季西风带上的西欧沿岸脊、欧洲东部槽以及贝加尔湖脊，这有利于气候态平均槽脊的加深加强，同时也有利于欧亚大陆中纬度上空经向环流的加强。而在高纬地区，都为负的异常值分布，这意味着极涡的加强，进一步计算SVD1模态左场时间系数与冬季北半球极涡面积指数年际变化分量的相关系数后可知，相关系数达－0.47，可通过99%的信度检验，这表明冬季北大西洋风暴轴偏东北时，有利于极涡收缩，面积减小，因而冷空气禁锢在高纬地区不易南下。

图 3 冬季北大西洋风暴轴偏东北年减偏西南年的(a)500 hPa位势高度差值场(等值线间隔15 gpm)、(b)500 hPa纬向风差值场(等值线间隔2 m s−1);(c)300 hPa纬向风差值场(等值线间隔2 m s−1);(d)850 hPa温度差值场(等值线间隔1℃)、(e)海平面气压差值场(等值线间隔1 hPa)。其中,实(虚)线代表正(负)值;深(浅)阴影表示通过95%(90%)的信度检验Fig.3 The differences between the years of NAST shifting northeastward and the years of NAST shifting southwestward for (a)500-hPa geopotential height (contour interval:15 gpm),(b)500-hPa zonal wind (contour interval:2 m s−1),(c)300-hPa zonal wind (contour interval:2 m s−1),(d)850-hPa temperature (contour interval:1℃),and (e) sea level pressure (contour interval:1 hPa).The solid (dashed) lines denote positive (negative) values;the dark (light) shaded areas represent above 95%(90%) confidence level

此外，值得注意的是，在北大西洋区域南北向有一对明显的正负异常中心，正异常中心位于中纬度北大西洋中东部，负异常中心位于格陵兰岛附近，这与NAO正位相非常类似，事实上SVD1模态左场时间系数与冬季NAO指数年际变化分量的相关系数可达0.38，通过了99%的信度检验，因此北大西洋风暴轴偏东北时可能有助于NAO正位相产生或者加强。以往的研究(武炳义和黄荣辉，1999; Watanabe，2004; 顾思南和杨修群，2006等)表明，冬季NAO正位相和极涡收缩时，东亚地区将会异常增暖，影响我国的冷空气活动较为不活跃，我国寒潮频次会有所减少。

图 3b、c分别为冬季北大西洋风暴轴偏东北年与偏西南年500 hPa纬向风差值场和300 hPa纬向风差值场，由图可以看到，当北大西洋风暴轴偏东北时，北大西洋地区南北向存在明显的正负正异常中心，其中一条零线正好位于两层北大西洋急流所在的气候平均位置，并对应着位势高度场上NAO的正位相异常(图 3a)，这有利于北大西洋对流层中高层急流向北移动(Rivière and Orlanski，2007; Luo et al.，2008)。此外，在欧亚大陆北部存在一对强度稍弱且北正南负的异常中心，从而形成一个反气旋式切变环流，这种分布形式与东亚温带急流的第一模态非常相似，其形成主要受中高纬大气环流以及东亚上游大气环流的共同影响(任雪娟等，2010)。

进一步从冬季850 hPa温度差值场(图 3d)和海平面气压差值场(图 3e)上可以看到，欧亚大陆总体呈现北正南负的温度异常分布形式，西伯利亚存在一个明显的正温度异常区，中心位于贝加尔湖北侧; 而此时，海平面气压场则总体呈现北负南正的异常分布型态，这有利于西伯利亚高压南移。因此，冬季北大西洋风暴轴偏东北时，高纬西风加速，冷空气禁锢在极地不易南下，中纬西风减速，经向环流加强，有利于将南部的暖湿空气输送到欧亚大陆北部，导致西伯利亚低层冷堆温度升高。王遵娅和丁一汇(2006)研究指出，冬季西伯利亚上空低层冷堆温度是影响我国寒潮活动的重要因子之一，并且当冷堆温度偏高时，我国冬季寒潮频次往往会偏少。

因此，当冬季北大西洋风暴轴偏东北(偏西南)异常时，所对应的大气环流异常形势都有利于我国寒潮频次的减少(增加)。

虽然北大西洋风暴轴位于远离我国的上游地区，但其异常可以通过瞬变波列向下游传播的形式来直接影响我国天气及气候。因此，下面将重点对比分析北大西洋风暴轴偏东北年、偏西南年瞬变波的传播情况。

图 4a为北大西洋风暴轴偏东北年300 hPa天气尺度瞬变经向风v'的分布。由图可见，瞬变涡动主要集中在大西洋上，在欧亚大陆地区，偏南波列强度很弱，几乎可以忽略不计，高纬地区的偏北波列则较为完整，途经东欧平原、西西伯利亚、东西伯利亚、俄罗斯东南部，随后东移入海，到达我国的瞬变涡动很少。而在北大西洋风暴轴偏西南年(图 4b、c)，冬季欧亚大陆上空的瞬变涡动活动较为活跃，来源于大西洋强的瞬变波，主要分为南北两列向下游传播，偏南的波列较为完整稳定，途经黑海、里海、巴基斯坦、青藏高原等地区，然后传播至我国东部上空，随后入海; 偏北的波列路径较短，途经东欧平原、西西伯利亚地区。陈海山等(2012)在分析我国极端低温频发年瞬变波的分布时也发现在亚洲大陆上空有一支活跃且稳定的南支波列(25°～45°N，40°～105°E)，并将该区域瞬变波强度与我国极端低温频次求相关发现两者有良好的正相关关系，即该区域瞬变涡动偏强时，极端低温事件较易发生。为了验证该波列强度是否与我国寒潮频次有类似的关系，将该区域300 hPa的v'2的年际变化时间序列与我国寒潮频次年际变化场求相关(图略)，发现在大部分区域都为正值，其中我国华东、华北南部、陕西、湖北、新疆南部以及东北南部地区还通过了95%的信度检验，从而进一步证实了亚洲南部这一东传的瞬变波列与我国寒潮事件的发生可能存在紧密的联系。

图 4 冬季北大西洋风暴轴300 hPa瞬变经向风v'的合成场(等值线间隔0.02 m s−1):(a)偏东北年;(b)偏西南年;(c)偏东北减偏西南年。其中,实(虚)线代表正(负)值;深(浅)阴影表示通过95%(90%)的信度检验Fig.4 Composites of 300-hPa transient meridional wind (contours interval:0.02 m s−1) in the years of NAST shifting (a) southwestward,(b) northeastward,and (c) the difference between (a) and (b)[(a) minus (b)].The solid (dashed) lines denote positive (negative) values;the dark (light) shaded areas represent above 95%(90%) confidence level

天气尺度瞬变涡动除了可以直接影响我国的寒潮活动，也可以通过动力反馈作用引起大气环流异常从而间接地影响我国寒潮活动。已有研究表明Eliassen- Palm(EP)通量的水平分量 可以很好地反映瞬变波对基本气流的正压强迫作用(Hoskins et al.，1983; Trenberth，1986)，式子上方的“—”表示时间平均(月、季)，u'、v'分别为经过2.5～6 d滤波的天气尺度扰动纬向风和经向风; 该分量的散度分布可以直观地看出波对纬向平均气流的影响，散度大于0的地方，表示该处西风加速，散度小于0的地方，则表示该处西风减速。图 5a、b分别为北大西洋风暴轴偏东北年、偏西南年EP水平通量及其散度的合成场。从中可以看出，风暴轴偏西南年时，欧亚大陆上空在35°N和55°N附近存在瞬变波与基本气流相互作用的活跃区域，正好对应图 4b上的偏北偏南波列; 而在风暴轴偏东北年，欧亚大陆上空波流相互作用的活跃区要比偏西南年少，而且都主要位于40°N以北，这与偏东北年欧亚大陆上的瞬变活动主要集中在高纬地区相对应。图 5c是两者的差值场，再结合300 hPa纬向风差值场(图 3c)可以看出，EP通量水平散度为正(负)值的区域基本上对应着西风加速(减速) 区，这样就从瞬变波对基本气流反馈作用的角度很好地解释了纬向风场的异常分布特征。

图 5 冬季北大西洋风暴轴300 hPa的EP水平通量(箭头,单位:m2 s−2)及其散度(阴影,单位:10−6 m s−2)合成场:(a)偏东北年;(b)偏西南年;(c)偏东北减偏西南年。深(浅)阴影表示通过95%(90%)的信度检验Fig.5 Composites of 300-hPa horizontal Eliassen-Palm fluxes (vectors,units:m2 s−2) and their divergence (shading,units:10−6 m s−2) in the years of NAST shifting (a) southwestward,(b) northeastward,and (c) the difference between (a) and (b).The dark (light) shaded areas represent above 95%(90%) confidence level

那么为什么风暴轴偏西南年与偏东北年瞬变波的传播有这些差异呢？Hoskins et al.(1983)研究发现，中纬度西风急流是瞬变波传播的良好通道，较强的西风急流为波列的传播起波导作用，有利于瞬变波向下游传播。

无论从300 hPa(图 6a、b)还是500 hPa(图 6c、d)上都可以看到，冬季北大西洋急流随着北大西洋风暴轴一致偏东北或偏西南异常，而此时亚洲西风急流强度虽然在风暴轴偏东北年有所增强，但其位置却变化不大。因此，冬季北大西洋风暴轴偏西南年(图 6b、d)，天气尺度瞬变涡动主体区更接近于亚洲西风急流，有利于将北大西洋上的强瞬变涡动活动通过亚洲西风急流波导直接传播到下游乃至我国地区，而这种传播过程根据陈海山等(2012)的分析可以为下游提供源源不断的冷空气。反之，风暴轴偏东北年(图 6a、c)时，天气尺度瞬变涡动更远于亚洲西风急流，不利于瞬变波通过亚洲西风急流波导直接向我国传播，此时欧亚大陆上的瞬变活动更集中在高纬地区，直接到达我国上空的瞬变涡动很少，相应地，我国的冷空气活动也就偏少。

图 6 冬季北大西洋风暴轴(a、c)偏东北年、(b、d)偏西南年的(a、b)300 hPa瞬变涡动动能(黄色等值线;等值线间隔10 m2 s−2)和300 hPa纬向风的合成场(阴影;阴影区域的等值线间隔10 m s−1)以及(c、d)500 hPa位势高度滤波方差(黄色等值线;等值线间隔5 dagpm2)和500 hPa纬向风(阴影;阴影区域的等值线间隔5 m s−1)合成场Fig.6 Composites of (a,b) transient disturbance kinetic energy (yellow contours;contours interval:10 m2 s−2) and zonal wind (shaded;contours interval in shaded area:10 m s−1) at 300 hPa and (c,d) filtered potential height variance (yellow contours;contours interval:5 dagpm2) and zonal wind (shaded;contours interval in shaded area:5 m s−1) at 500 hPa in the years of NAST shifting (a,c) northeastward and (b,d) southwestward

综上所述，在冬季，当北大西洋风暴轴偏东北时，其离亚洲西风急流的位置较远，不利于将北大西洋上的强瞬变涡动通过此西风急流波导直接传播至我国地区，欧亚大陆上的瞬变活动更集中在高纬地区，到达我国上空的瞬变涡动较少; 此时，北大西洋西风急流偏北，相应地北大西洋涛动(NAO)出现正位相异常，而传播到下游的瞬变涡动通过动力反馈作用，可使得高纬西风加速，极涡加深收缩，冷空气禁锢在极地不易南下，而中纬西风减速，经向环流加强，有利于将南部的暖湿空气输送到欧亚大陆北部，导致西伯利亚低层冷堆温度升高; 瞬变波以及大气环流的这些异常变化都不利于我国的寒潮活动。反之，当风暴轴偏西南时，其更接近于亚洲西风急流，有利于将北大西洋上的强瞬变涡动活动通过此西风急流波导直接传播至我国地区，而其他环流场的异常分布形式则与偏东北年刚好相反，此时我国寒潮活动相对偏多。

基于1961～2011年国家气象信息中心整编的566站逐日平均温度资料以及美国NCEP/NCAR的逐日再分析资料等，研究了年际尺度上冬季北大西洋风暴轴异常与我国寒潮频次的联系，并对前者影响后者的可能机制进行了探讨。主要结论概括如下：

(1)冬季北大西洋风暴轴气候主体区的平均强度、经度以及纬度位置具有明显的年际变化和年代际变化。并且风暴轴的经向和纬向变化同步性较强，而风暴轴主体强度变化与位置变化的相关性相对较差。

(2)年际尺度上冬季500 hPa位势高度滤波方差场与同期我国寒潮频次场SVD分析结果表明，冬季北大西洋风暴轴位置异常与我国寒潮频次密切相关，而强度异常与寒潮频次的关系并不显著。主要反映的是在40°W以西风暴轴较气候平均位置偏北(偏南)和在40°W以东风暴轴较气候平均位置偏东北(偏西南)与同期我国大部分地区、尤其是我国东部以及新疆部分地区的寒潮频次异常偏少(偏多)的反位相变化关系。

(3)冬季北大西洋风暴轴异常影响同期我国寒潮活动的可能途径：一方面，风暴轴位置的改变会引起瞬变波向下游的传播出现异常，而这种异常的瞬变涡动传播可以直接影响我国寒潮活动; 另一方面，瞬变涡动异常又可以通过动力反馈作用影响大气环流来间接影响我国寒潮活动。具体来讲，当冬季北大西洋风暴轴偏东北时，其离亚洲西风急流的位置较远，不利于将北大西洋上的强瞬变涡动通过此西风急流波导直接传播至我国地区，欧亚大陆上的瞬变活动更集中在高纬地区，到达我国上空的瞬变涡动较少; 此时，北大西洋西风急流偏北，相应地北大西洋涛动(NAO)出现正位相异常，而传播到下游的瞬变涡动通过动力反馈作用，使得高纬西风加速，极涡加深收缩，冷空气禁锢在极地不易南下，而中纬西风减速，经向环流加强，有利于将南部的暖湿空气输送到欧亚大陆北部，导致西伯利亚低层冷堆温度升高; 瞬变波以及大气环流的这些异常变化都不利于我国的寒潮活动。反之，当风暴轴偏西南时，其更接近于亚洲西风急流，有利于将北大西洋上的强瞬变涡动活动通过此西风急流波导传播至我国地区，而其他环流场的异常分布形式则与偏东北年刚好相反，此时我国寒潮活动相对偏多。

需要指出的是，本文仅从大气内部天气尺度瞬变涡动反馈作用的角度出发，就冬季北大西洋风暴轴异常对我国寒潮活动的可能影响作了初步探讨，但其中更深层次的影响因素和过程还很复杂，有待于进一步深入研究。