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北极海冰的快速减少，及其对中高纬极端天气气候事件的影响，越来越受到广泛的关注。本文首先基于欧洲中期天气预报中心再分析资料ERA-Interim和美国冰雪数据中心的海冰覆盖面积资料，采用气候突变、回归分析和合成分析的方法，分析了北极海冰和欧亚中高纬大气环流和极端天气气候事件（包括急流、波动振幅、阻塞和寒潮）的联系。进一步，我们还采用美国国家大气研究中心(NCAR)的气候系统模式CESM进行数值试验，分析了海冰减少到2020-2039年(ICE21_M)和2080-2099年(ICE21_L)状态时对欧亚大气环流和极端天气气候事件的影响。主要结论如下: (1)秋季北极海冰覆盖面积的演变有两个突变点，分别为1987年和2007年。由此，北极海冰的变化可以分为三个阶段:1979-1986年（高海冰阶段，记为HSI），1987-2006年（海冰缓慢减少阶段，记为MSI）和2007-2014年（海冰快速减少阶段，记为LSI）。对欧亚平均大气环流而言，伴随着LSI阶段海冰的快速减少，西伯利亚高压显著加强，而在中亚和南亚地区呈现低气压异常:500-hPa位势高度场的响应与海平面气压类似，呈准正压结构，东亚大槽加强且向西移动:300-hPa西风带在60°N左右显著减弱，并伴随着大陆部分东亚急流的显著加强;北极地区从表面到700-hPa左右出现显著增温，而中纬度地区出现降温，与此相关的纬向西风在60°N左右显著减弱（表面到高空），而在30°N左右显著加强（700-hPa以上）。而且，与LSI阶段海冰相关的环流异常和观测的异常基本一致。同时，我们注意到海冰快速减少，伴随着对流层上层和平流层的增温。 (2)对极端天气事件而言,LSI阶段海冰的快速减少，伴随着高低空急流速度的减弱和高低空急流的向南移动，以及波动振幅的加强;阻塞高压事件在西西伯利亚地区明显的增多。而且，与LSI阶段海冰快速减少相关的极端天气异常和观测的异常相似。 (3)对高海冰阶段（HSI阶段）而言，东亚地区也出现降温和寒潮天气事件的增多。但是其海冰变率与大气环流异常的联系并不强。在HSI阶段，北极涛动的持续负位相起到了重要作用。而且，我们注意到，与冬季厄尔尼诺-南方涛动变率相关的环流异常并不能解释近年来欧亚大气环流的异常。 (4)在耦合气候模式中大气环流对北极海冰的减少的响应与之前的一些模式结果类似。海冰减少到21世纪中期状态试验(ICE21M)中，300-hPa纬向西风的响应呈偶极子型,并伴随中纬度(～60°N)西风减弱而低纬西风加强(～30°N)。500-hPa位势高度的响应表现为欧亚大陆从西北到东南的偶极型,伴随着北极及西伯利亚正的位势高度异常，而东亚为负的位势高度异常。海平面气压的响应表现为从巴伦支海到东西伯利亚海，海平面气压显著增强，同时伴随着从东亚到远东低气压异常。海冰减少到21世纪末期状态试验中（ICE21_L），300-hPa纬向西风、500-hPa位势高度和海平面气压的响应与ICE21_M中的类似，不过中纬度西风会进一步减弱，高纬度地区500-hPa位势高度和海平面气压的正异常会进一步加强，且异常型更向东移动。同时，海冰的减少，会引起大气经向热输送的变化。试验结果表明，海冰的减少会引起高纬度地区负的经向热输送异常。 (5)极端天气对北极海冰减少的响应，主要表现为海冰减少到21世纪中期状态试验（ICE21_M）中，欧洲和亚洲中、东部会出现更多的寒冷事件，而西伯利亚地区寒冷事件会减少。随着北极海冰的进一步减少(ICE21_L)，极端寒冷事件在这些地区会减少，而极端高温事件在中亚和东亚进一步增多。