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东亚大槽是东亚地区冬季对流层中层大气环流的主导模态之一，它的变异和该地区气候异常密切相关。因此，开展东亚大槽变异机制及其预测研究十分重要。El Ni(n)o-Southern Oscillation(ENSO)被认为是东亚大槽年际变异预测的重要信息来源。但已有研究指出，ENSO和冬季东亚大槽的关系存在不稳定性，二者关系在20世纪70年代末之后减弱。另一方面，近期的一些研究也指出，ENSO事件可以分为东部型(eastern Pacific:EP)ENSO和中部型(central Pacific:CP)ENSO两类。相比于EP ENSO事件，CP ENSO事件的海表温度(sea surface temperature:SST)异常中心更加偏西，位于日界线附近。由于两类ENSO SST异常模态分布的不同，导致两类ENSO的气候效应也存在显著差异。那么，在20世纪70年代末之后，两类ENSO与东亚大槽的关系怎样变化?是否是两类ENSO与东亚大槽的关系都减弱?进一步，是否存在其他因子会影响ENSO与东亚大槽的关系?本论文主要针对这些科学问题开展了研究，得到以下主要结论:
(1)20世纪70年代末之后，EP ENSO与东亚大槽关系是显著的，但是CP ENSO与东亚大槽的关系并不显著。两类ENSO与东亚大槽的不同关系以及20世纪70年代末之后CP ENSO事件的频繁发生，是导致该时期总体ENSO事件(不区分类别)统计上与东亚大槽关系减弱的重要原因。事实上，在过去半个世纪EP ENSO与东亚大槽之间始终存在紧密的联系。EP ENSO影响东亚大槽的途径，不仅仅通过影响菲律宾海的反气旋，它还可以通过从北太平洋向东传播至东亚的Rossby波列进而影响到东亚大槽。CP ENSO时期，菲律宾海反气旋的响应强度较弱，同时CP ENSO所激发的中纬度波列只能传播到北美以西地区，因此CP ENSO对东亚大槽的影响较弱。混合型ENSO伴随着赤道中、东部太平洋强度相当的SST异常。研究发现，混合型ENSO导致的东亚地区环流异常和EP ENSO的影响更为相似，表明赤道东太平洋SST异常在ENSO影响东亚大槽的过程中起到更为重要的作用。
(2)线性斜压模式(Linear Baroclinic Model:LBM)和全球大气环流模式(the Community Atmosphere Model Version5:CAM5)模式都能模拟出再分析资料中EP(CP)El Ni(n)o年，菲律宾海反气旋的异常响应及东亚沿岸伴随的经向风异常;同时，这两个模式模拟的东亚低层环流异常对混合型ENSO的响应和对EP ENSO的响应类似，表明赤道东太平洋SST异常在ENSO影响东亚大气环流的过程中更为重要。东亚大槽对ENSO的响应在LBM模式模拟结果中与再分析资料相反，表现为El Ni(n)o时，东亚大槽加深。CAM5模式能模拟出El Ni(n)o年显著减弱的东亚大槽，但东亚大槽显著变化的位置相比再分析资料偏东偏南。此外，CAM5模式不能较好地模拟出再分析资料中，EP和混合型El Ni(n)o激发的北半球中纬度遥相关波列，这可能是模式中东亚大槽的响应不同于再分析资料结果的一个可能原因。
(3)亚洲区极涡与北太平洋涛动(North Pacific Oscillation:NPO)异常可以影响东亚大槽与EP El Ni(n)o和La Ni(n)a的关系。加强的亚洲区极涡(负位相的NPO)能够加强EP El Ni(n)o(La Ni(n)a)与东亚大槽的关系;而减弱的亚洲区极涡(正位相的NPO)则会减弱以上关系。伴随着加强的亚洲区极涡，EP El Ni(n)o激发的Rossby波列能够从北太平洋向东经过北大西洋传播到东亚地区，从而减弱东亚大槽;而当亚洲区极涡异常减弱时，EP El Ni(n)o激发的Rossby波列则只能传播至西西伯利亚地区，此时东亚大槽对EP El Ni(n)o的响应很弱。负位相的NPO和EP La Ni(n)a在东亚地区有同位相叠加效应，使得东亚大槽显著加强，因此负位相的NPO可以加强东亚大槽和EP La Ni(n)a的关系;相反，正位相的NPO和EP La Ni(n)a在东亚地区具有反位相抵消效应，此时东亚大槽的异常很弱，因此正位相的NPO会减弱东亚大槽和EP La Ni(n)a的联系。
(4)不同于冬季NPO(独立于ENSO的部分)较弱的季节预测性，亚洲区极涡的季节预测性较好。具有良好季节持续性的前期秋季(9月-11月)北大西洋中纬度SST异常可以作为冬季亚洲区极涡的重要预测信号。在秋季北大西洋SST异常持续性好的年份，局地海洋能够显著加热上层大气，同时触发的对流层高层天气尺度瞬变涡旋强迫使得大气环流产生更强的正压调整;另一方面，正压调整导致的低层异常气旋(反气旋)进一步增强了局地海气热通量，有利于SST异常的维持。这种活跃的海-气相互作用以及二者间的正反馈有利于秋季北大西洋SST异常持续到冬季，进而显著影响亚洲区极涡。在秋季北大西洋SST异常持续性差的年份，局地海洋对大气的加热局限在对流层低层;另一方面，大气环流异常对海洋的负反馈过程，也不利于SST异常从秋到冬的维持，从而也无法影响冬季亚洲区极涡的变化。因此，可以利用这种前期气候异常信号来校正EP El Ni(n)o对东亚大槽的预测。初步结果显示，当出现持续性好的秋季北大西洋SST冷异常时，利用EP El Ni(n)o预测冬季东亚大槽的准确性有所提升。
(1)20世纪70年代末之后，EP ENSO与东亚大槽关系是显著的，但是CP ENSO与东亚大槽的关系并不显著。两类ENSO与东亚大槽的不同关系以及20世纪70年代末之后CP ENSO事件的频繁发生，是导致该时期总体ENSO事件(不区分类别)统计上与东亚大槽关系减弱的重要原因。事实上，在过去半个世纪EP ENSO与东亚大槽之间始终存在紧密的联系。EP ENSO影响东亚大槽的途径，不仅仅通过影响菲律宾海的反气旋，它还可以通过从北太平洋向东传播至东亚的Rossby波列进而影响到东亚大槽。CP ENSO时期，菲律宾海反气旋的响应强度较弱，同时CP ENSO所激发的中纬度波列只能传播到北美以西地区，因此CP ENSO对东亚大槽的影响较弱。混合型ENSO伴随着赤道中、东部太平洋强度相当的SST异常。研究发现，混合型ENSO导致的东亚地区环流异常和EP ENSO的影响更为相似，表明赤道东太平洋SST异常在ENSO影响东亚大槽的过程中起到更为重要的作用。
(2)线性斜压模式(Linear Baroclinic Model:LBM)和全球大气环流模式(the Community Atmosphere Model Version5:CAM5)模式都能模拟出再分析资料中EP(CP)El Ni(n)o年，菲律宾海反气旋的异常响应及东亚沿岸伴随的经向风异常;同时，这两个模式模拟的东亚低层环流异常对混合型ENSO的响应和对EP ENSO的响应类似，表明赤道东太平洋SST异常在ENSO影响东亚大气环流的过程中更为重要。东亚大槽对ENSO的响应在LBM模式模拟结果中与再分析资料相反，表现为El Ni(n)o时，东亚大槽加深。CAM5模式能模拟出El Ni(n)o年显著减弱的东亚大槽，但东亚大槽显著变化的位置相比再分析资料偏东偏南。此外，CAM5模式不能较好地模拟出再分析资料中，EP和混合型El Ni(n)o激发的北半球中纬度遥相关波列，这可能是模式中东亚大槽的响应不同于再分析资料结果的一个可能原因。
(3)亚洲区极涡与北太平洋涛动(North Pacific Oscillation:NPO)异常可以影响东亚大槽与EP El Ni(n)o和La Ni(n)a的关系。加强的亚洲区极涡(负位相的NPO)能够加强EP El Ni(n)o(La Ni(n)a)与东亚大槽的关系;而减弱的亚洲区极涡(正位相的NPO)则会减弱以上关系。伴随着加强的亚洲区极涡，EP El Ni(n)o激发的Rossby波列能够从北太平洋向东经过北大西洋传播到东亚地区，从而减弱东亚大槽;而当亚洲区极涡异常减弱时，EP El Ni(n)o激发的Rossby波列则只能传播至西西伯利亚地区，此时东亚大槽对EP El Ni(n)o的响应很弱。负位相的NPO和EP La Ni(n)a在东亚地区有同位相叠加效应，使得东亚大槽显著加强，因此负位相的NPO可以加强东亚大槽和EP La Ni(n)a的关系;相反，正位相的NPO和EP La Ni(n)a在东亚地区具有反位相抵消效应，此时东亚大槽的异常很弱，因此正位相的NPO会减弱东亚大槽和EP La Ni(n)a的联系。
(4)不同于冬季NPO(独立于ENSO的部分)较弱的季节预测性，亚洲区极涡的季节预测性较好。具有良好季节持续性的前期秋季(9月-11月)北大西洋中纬度SST异常可以作为冬季亚洲区极涡的重要预测信号。在秋季北大西洋SST异常持续性好的年份，局地海洋能够显著加热上层大气，同时触发的对流层高层天气尺度瞬变涡旋强迫使得大气环流产生更强的正压调整;另一方面，正压调整导致的低层异常气旋(反气旋)进一步增强了局地海气热通量，有利于SST异常的维持。这种活跃的海-气相互作用以及二者间的正反馈有利于秋季北大西洋SST异常持续到冬季，进而显著影响亚洲区极涡。在秋季北大西洋SST异常持续性差的年份，局地海洋对大气的加热局限在对流层低层;另一方面，大气环流异常对海洋的负反馈过程，也不利于SST异常从秋到冬的维持，从而也无法影响冬季亚洲区极涡的变化。因此，可以利用这种前期气候异常信号来校正EP El Ni(n)o对东亚大槽的预测。初步结果显示，当出现持续性好的秋季北大西洋SST冷异常时，利用EP El Ni(n)o预测冬季东亚大槽的准确性有所提升。