北大西洋地区除了存在周期为70年左右的AMO(Atlantic Multidecadal Oscillation)之外,历史长期气候记录中英格兰温度(Central England Temperature,CET)与格陵兰冰芯净雪累计率还存在20年的显著周期波动。同时北大西洋副极地海区存在周期为20-30年并呈逆时针旋转的海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)模态。本文对该SST旋转模态的基本特征及其大气响应进行研究分析。首先利用观测ERSST、CET与格陵兰冰芯净雪累计率分析了北大西洋副极地海区SST旋转模态与其临近地区的气候的20年显著年代际波动,从ERSST中提取出的该SST旋转模态周期约为40年。耦合模式CCSM4(Community Climate System Model version4)工业革命前控制试验(piControl)与RCP8.5增暖情景下的SST中均能提取出SST逆时针旋转模态,其中piControl下的SST旋转模态周期为20年,RCP8.5增暖情景下的SST旋转模态周期为30-40年,这两种SST旋转模态的机制与空间形态均是相似的。由于缺乏全球增暖前分辨率高且可信度高的SST观测资料,因此暂时无法从观测SST中提取出周期为20年的SST旋转模态,其旋转模态在观测SST中周期延长的原因还有待进一步研究。进一步使用CAM4(the Community Atmosphere Model version 4)模式进行敏感性试验,结果分析表明了北大西洋副极地海区的20年SST旋转模态会引起其临近区域周期为20年的气候波动。该SST旋转模态对位势高度场、热通量和2m气温主要影响季节为冬季。热通量的响应大值中心主要集中在北大西洋地区。海平面气压(Sea Level Pressure)的响应中心位于亚欧大陆、极区与北太平洋区域呈三极子的模态。500hPa与200hPa位势高度场响应中心主要位于北大西洋东部与欧亚大陆西部,极区以及北太平洋东部。北大西洋副极地海区SST旋转模态会激发出类似于北极涛动(Arctic Oscillation,AO)或北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)的环流,并随着该SST旋转模态的演变而演变,其活动中心在北大西洋、极区和北太平洋最为显著。该SST旋转模态激发出的温度异常上传至对流层中层后,激发出位势高度场异常再向极区传播。