近30年来，北极海冰覆盖范围明显退缩、海冰厚度变薄。北极海冰成为强迫北半球大气和气候变化的驱动器之一。因此，目前亟待解决的科学问题是重新评价北极海冰异常与欧亚气候之间的关系。本论文利用NCEP再分析资料、ECMWF再分析资料ERA-40、HadISST海表温度以及海冰密集度资料、NOAA重建的降水资料、美国冰雪中心卫星反演的全球月平均雪水当量资料、国际耦合模式比较计划(CMIP5)的模拟和预估资料，利用统计诊断和数值模拟等方法，探讨了秋季海冰对北极涛动、东亚冬季风、欧亚冬季降水、东亚春季降温等的影响及有关机制。论文主要的研究内容和结论如下:　　(1)20世纪80年代中期之后AO与EAWM联系加强及海冰的作用。1950-1970年AO与EAWM联系偏弱，1983-2012年两者的联系显著增强。研究表明，1980s中期之后，东亚急流(EAJS)的主体向西延伸是造成AO和EAWM之关系加强的主要原因。1950-1970年，EAJS的主体在太平洋区域，相关的北半球大尺度环流异常主要集中在欧亚大陆中高纬地区;而1983-2012年，EAJS的主体从太平洋区域一直延伸到东亚，相关的北半球大尺度环流异常表现为自欧洲-西北亚-东亚的大气波列型。另外，1980s之后，秋季北极海冰的减少可能通过影响EAJS主体的西伸，进而导致了AO和ENWM联系的加强。1983-2012年，巴伦支海-喀拉海海冰减少有利于该区域对流层低层增温，进而导致北冰洋强的反气旋性环流异常以及欧亚大陆北部的东风距平。东风异常造成欧亚大陆北部降温，改变中纬度和热带的经向温度梯度，最终引起EAJS主体从太平洋区域扩展到东亚。　　(2)20世纪90年代中期之后AO与ENSO联系加强及其机理。相对于1979-1995年，1996-2012年间1月份AO与同期ENSO的联系显著加强。这种变化可能与前期9月份SIC年际变率迅速增加有关。分析表明，当前期9月份北极海冰的年际变率显著偏强时，在高纬地区出现一个横穿欧亚大陆并向东延伸到北太平洋的大尺度的Rossby波列，使得AO与北太平洋的大气环流有较强的耦合，从而导致了AO和AL联系的加强，有利于1990s中期之后AO和ENSO联系的加强。　　(3)秋季欧亚积雪深度(AESD)与EAWM联系的年代际减弱以及秋季北极海冰(ASIC)对EAWM影响的年代际增强。20世纪90年代初之后，AESD和EAWM的联系显著减弱;与此同时，ASIC与EAWM的联系却显著增强。可能的物理机制可概括为:1990s初之前，正的AESD异常可以持续到冬季即冬季欧亚雪盖异常，冬季雪盖的异常引起AO的变化，进而影响EAWM。然而，1990s初之后，AESD的这种季节持续性消失，使得其与EAWM的联系也相应减弱。另一方面，1990s初之后，ASIC与冬季欧亚积雪深度(WESD)的联系显著加强。ASIC异常在北美/北大西洋上空激发出一个定常Rossby波，引起大气环流的变化从而有利于WESD增加。WESD异常使得SH加强和向东南延伸至东亚地区，通过该过程将ASIC与EAWM联系起来。　　(4)20世纪90年代末之后东亚沿岸的春季降温趋势及其与北极秋季海冰减少的关系。随着最近全球变暖停滞的出现，东亚沿岸的春季气温出现了明显的降温趋势;与春季西北太平洋海表温度的变冷以及300-hPa东亚急流持续减弱的趋势非常吻合。分析表明，东亚春季降温趋势可能与前期秋季北极海冰面积(75°N-82°N，90°E-120°W，ASIC)的持续减少有关。前期秋季ASIC信号可以持续到次年春季，提供较多的水汽来源，使得春季西伯利亚积雪深度增加。欧亚积雪深度增加可能通过强的辐射冷却和大尺度的下沉运动，致使冷空气南下，间接有利于东亚地区降温的发生。CMIP5气候模式的预估结果显示，未来十年东亚春季气温的变化趋势并不一致。　　(5)秋季北极海冰对冬季AO和欧亚冬季降水的可能影响及其机理。1982年之后，秋季喀拉海-拉普捷夫海海冰的变化与冬季AO、欧亚冬季降水的联系显著增强，为冬季季节降水预测提供了可能途径。分析表明，秋季喀拉海-拉普捷夫海海冰和海表温度的异常可以一直持续到冬季。由于AO是北极和中纬度大气质量的振荡变化，且有异常中心位于巴伦支海和喀拉海-拉普捷夫海，因此该区域海冰的增加（减少）和气温的降低（升高）导致的低层热源强迫会显著影响AO的变化;而AO的异常与欧亚降水密切相关。数值模拟分析表明，喀拉海-拉普捷夫海海冰的减少确实会引起欧亚大陆高纬度地区冬季海平面气压的正异常。伴随异常高压脊向南延伸至东亚沿岸，欧亚大陆北部增温，地中海以南降温。温度异常分布有利于欧亚大陆北部相对湿度增加，从而引起冬季欧亚降水异常。