采用ERA-Interim再分析资料、大气化学气候模式(CCMVal)资料,并结合中高层大气模式(MUAM)作为主要研究手段,重点从辐射和动力角度分析了上世纪后二十年(1980-2000)冬季平流层气候变化,讨论了温室气体浓度变化以及动力下边界变化及其综合效应对平流层温度、环流、波活动等的影响,并探讨其可能的影响机理,主要得到以下几点结论:(1)本文首先利用ERA-Interim再分析资料和CCMs模式集资料,采用波活动诊断方法,对比分析了北半球冬季平流层温度、环流以及行星波活动在上世纪后二十年的变化。诊断发现,北半球12月高纬度地区中低平流层呈增温趋势;而1-2月温度变化呈冷却趋势。在12月中高纬度中上平流层纬向风明显减速;而在1-2月高纬度中高平流层,随着纬度和高度的增加,纬向风呈明显加速趋势。冬季北半球准定常行星波主要沿低纬度和极地波导两支波导向上传播。但是,12月准定常行星波沿低纬度波导的传播减弱,沿极地波导向平流层整层的传播则明显增强。而1-2月准定常行星波沿低纬度波导的传播明显增强,沿极地波导向平流层的传播则减弱。因此,北半球极区平流层1980-2000年间12月与1-2月波流相互作用的年代际变化形势趋于相反,有必要针对冬季不同月份分开进行讨论。(2)利用MUAM模式设计了相关敏感性数值试验,通过数值试验结果发现1980-2000冬季平流层温度变化主要由温室气体浓度变化以及下边界条件变化引起。12月北半球高纬平流层臭氧浓度显著下降,即臭氧损耗,北半球极区附近臭氧显著减少,对紫外辐射的吸收作用也随之减小,因此导致极区平流层温度降低。与此同时CO2浓度显著增加,由于二氧化碳强烈发射红外辐射,因此会导致平流层温度下降。臭氧、CO2等辐射活跃气体浓度变化及其辐射强迫作用对北半球平流层都有显著的影响,但CO2浓度增加对北半球平流层的影响更大。南北半球极地平流层对下边界条件变化的不对称响应明显,这主要与南北半球不同的下边界条件及与之相关的行星波活动和波传播过程有关。(3)在1980-2000年间1-2月,北极中高平流层臭氧浓度增加会导致温度升高,在北半球高纬度地区,增温趋势约为0.5K/十年。增加的二氧化碳引起中下平流层弱的降温,但在上平流层降温趋势更大。综合二氧化碳和臭氧浓度增加的辐射效应,在北极上平流层中引起约0.5K/十年的冷却趋势,辐射活跃气体浓度变化对温度变化的贡献可近似叠加。下边界变化主要引起北半球高纬度中上平流层1K/十年的降温。综合考虑辐射和动力效应,结果显示在北极中高平流层1-2月有明显的降温趋势。