本文利用6小时一次0.75°水平分辨率的ERA-Interim再分析资料,统计了1979～2015共37年北半球爆发气旋的活动特征。根据统计结果将北半球爆发气旋按区域划分为太平洋爆发气旋和大西洋爆发气旋两类并分别进行了合成研究,此外,还比较了其主要异同点。针对极端强度爆发气旋的发展机理,本文利用数值模拟和分片位涡反演分析的方法进行了研究。本文的主要结论如下:(1)北半球爆发气旋的年频数约为51.9个,其具有周期为3～4年的变化特征;生成时段主要集中在冬半年,夏半年生成较少。爆发气旋生成位置主要分布在太平洋和大西洋西岸,大洋东部产生较少,在近37年,爆发气旋呈现出弱增长的趋势,以太平洋上的增长为主。太平洋上爆发气旋的数目多于大西洋,其平均生命史更长,但强度略低。爆发气旋平均生命史为2-6天,相比于大西洋,太平洋上的爆发气旋生命史更长,但大西洋的爆发气旋强度更大,在高纬度地区发生的比例更高。(2)对爆发气旋的拉格朗日观点合成分析表明,爆发气旋在东西方向伸展较大,其形态与Keyser-Shaprio模式相类似;在爆发气旋快速发展阶段,其中心位于高空槽前和低空急流西侧,具备有利的涡度平流和温度平流条件。其中,大西洋区域爆发气旋的急流强度更强,水汽条件更好,温度梯度和位势梯度较大,这可能是造成大西洋区域爆发气旋的平均加深率略大于太平洋区域爆发气旋的原因。当爆发气旋到达最低气压时,其地面风速达到最大,此时,平流层下传的大值正位涡与对流层中低层对流凝结潜热释放所制造的正位涡上下耦合在一起,表明高空的位涡强迫对于爆发气旋的强度至关重要。爆发气旋的对流和降水在其快速发展期达到最强,随后气旋垂直运动逐渐减弱,在气旋消亡时刻,气旋中心附近低空出现下沉运动。(3)对西北太平洋上极端强度爆发气旋的模拟和诊断表明,爆发气旋的快速发展与对流层高层高空急流对热量的输送,对流层中层西风带短波槽槽前暖平流和正涡度平流的有利准地转强迫,以及对流层低层暖锋伴随的暖平流过程密切相关。对流层顶皱褶对应的平流层大值位涡下传和降水凝结潜热过程造成的正位涡异常是本次爆发气旋快速发展的主导因子,而对流层低层的斜压过程贡献相对较小。降水凝结潜热释放和对流层顶皱褶分别在爆发气旋快速发展的前期和强盛期占主要作用。