大气阻塞具有大尺度和准定常的特征，对北半球中高纬地区的天气和气候有重要影响，因而受到了广泛的关注和研究。为了理解大气阻塞的演变特征及其对天气和气候的影响，许多学者设计了识别阻塞的方法。虽然这些阻塞识别方法对阻塞的主要活动中心、持续性和强度等都有较好的识别能力，但它们也存在一些局限性。首先，有一些方法对于阻塞活动中心之间的相对强度和一些较弱的阻塞活动中心的识别存在很多不确定性。其次，有一些阻塞识别方法对阻塞事件的空间特征和移动特征关注较少，尤其是不同位置和形状的阻塞。值得注意的是，这些方法的设计主要基于阻塞环流的形态特征，难以表达阻塞的动力学意义。为了解决已有的阻塞识别方法中存在的问题，本文希望设计一种新的阻塞识别方法。罗德海等人发展的非线性相互作用模型对阻塞环流的发生、发展有较好的模拟能力，由该模型导出的经向位涡梯度能反映阻塞的动力学特征。经向位涡梯度能定量表示阻塞的频散性和非线性，即:经向位涡梯度与频散性成正比，与非线性成反比。因此，较小的经向位涡梯度有利于阻塞的发生和发展。基于经向位涡梯度明确的物理意义，本文设计了θ-PV梯度阻塞指数，用该方法识别阻塞的活动中心、发生频率、持续性、强度、空间特征和移动性，并与已有的阻塞识别方法作比较。本文也首次比较了θ-PV梯度阻塞指数与已有阻塞指数对不同位置和形状的阻塞的识别能力，并系统地分析了不同位置和形状的阻塞对温度异常的发生区域和强度的影响。主要结论如下:
　　(1)θ-PV梯度阻塞指数识别的二维和一维瞬时阻塞的活动中心和频率
　　二维θ-PV梯度阻塞指数借鉴前人提出的求物理量经向梯度的设计思路求等熵位涡的经向梯度。已有的阻塞识别方法多在固定纬度上识别一维阻塞，而一维θ-PV梯度阻塞指数使用可变的纬度。二维和一维θ-PV梯度阻塞指数都能识别出4个主要的阻塞活动中心:欧洲-大西洋、太平洋、格陵兰和乌拉尔阻塞活动中心，而且欧洲-大西洋阻塞频率高于太平洋阻塞频率，与前人的观测研究和部分阻塞指数识别的结果比较一致。春季、夏季和秋季，与已有阻塞识别方法相比，二维θ-PV梯度阻塞能避免将副热带的高压系统识别为阻塞，这是θ-PV梯度阻塞指数的一个优势。
　　(2)θ-PV梯度阻塞指数识别的阻塞事件的发生频率、持续性、强度、空间特征和移动性
　　当一维阻塞满足一定的空间尺度和持续性时可定义为阻塞事件。与已有的研究相比，θ-PV梯度阻塞指数识别的各季节的欧洲-大西洋、太平洋、乌拉尔和格陵兰地区阻塞事件的发生频率、持续性、强度都与观测更接近。欧洲-大西洋阻塞事件的发生频率（10-13个/年）高于太平洋阻塞事件的发生频率（6-8个/年），四个地区阻塞事件的平均持续事件约为11-12天，接近阻塞环流准两周的时间尺度，太平洋阻塞比大西洋阻塞更强。从阻塞事件的空间特征和移动性来看，θ-PV梯度阻塞指数能识别出更多的“Ω”型阻塞和波列型阻塞事件，欧洲-大西洋阻塞、太平洋阻塞和格陵兰阻塞以西移为主、移动性较强，乌拉尔阻塞移动性较差。
　　(3)不同位置和形状的阻塞事件对温度异常的影响不同
　　由于对阻塞识别方法的改进，θ-PV梯度阻塞指数能区分格陵兰阻塞和北大西洋阻塞，并能更好地识别不同纬度位置（偏北型和偏南型）和不同形状的阻塞事件（南-北偶极子型、“Ω”型、西北-东南型和东北-西南型）。以乌拉尔阻塞为例，显著的温度异常随阻塞的纬度位置南北移动。冬季，“Ω”型阻塞和西北-东南型阻塞最有利于东亚发生寒潮;夏季，“Ω”型阻塞对应东欧平原和西西伯利亚平原的暖异常，并通过遥相关波列有利于中国出现高温天气。此外，与格陵兰阻塞和北大西洋阻塞相关的温度异常发生的区域和强度也有较大的差异。