作为气候系统重要的年际变率现象,ENSO对全球对流层和平流层温度的影响问题,近年来引起学术界的高度关注。本文利用1980-1999年卫星资料Microwave Sounding Unit(MSU)和5种再分析资料(ERA-40,JRA-25,NCEP1,NCEP2,MERRA),分析和比较了北半球冬季对流层中层和平流层低层温度变化中的ENSO信号,讨论了ENSO暖、冷位相时温度异常的对称性和非对称性。以MSU卫星资料为标准,评估了各再分析资料描述ENSO信号的准确性。在此基础上,以观测事实为标准,评估了参加“国际大气模式比较计划”(AMIP)的11个大气环流模式的模拟能力。为揭示影响对流层和平流层温度模拟效果的关键模式物理过程,利用LASG/IAP大气环流谱模式SAMIL,考察了两种对流参数化方案对模拟的ENSO期间温度异常信号的影响。主要结论如下:　　 一、观测事实分析:多种资料结果的比较　　 基于卫星资料和再分析资料的比较,表明对流层温度中的ENSO信号有以下特征:在对流层中层,伴随ENSO暖、冷位相的温度异常的对称分量,在东太平洋呈典型的“哑铃型”变暖信号,太平洋.北美遥相关型显著,暖异常中心位于赤道东太平洋和北美洲北部地区,最大值为3K左右；北太平洋、南亚和南太平洋为冷异常中心,最大值在中国西南部,可达-3.2K。其非对称分量在北半球中高纬地区较大,冷暖异常可达±1.5K。　　 多种资料显示,平流层低层的ENSO信号有以下特点:在平流层低层,伴随ENSO暖、冷位相的温度异常的对称分量,在东太平洋、格陵兰岛及北大西洋为显著的冷异常,最大值出现在北大西洋地区,为-7K左右；在北半球中高纬30°N以北、70°W-70°E之间的地区为较强的暖异常,最大值出现在70°N的俄罗斯东北部,为6K左右。温度异常只在北半球高纬地区表现出较强的非对称性,最大值可达5.7K。　　 ENSO期间,在东太平洋、南太平洋、北太平洋、中国南部地区、格陵兰岛以及北大西洋部分地区,平流层.对流层的温度异常反号:北美洲北部对流层.平流层温度异常同号。不同再分析资料的850-300hPa和100-30hPa的平均温度,均能很好地反映对流层中层和平流层低层的ENSO信号特征。　　 不同再分析资料与卫星资料的比较表明,5种再分析资料均能合理表征ENSO期间MSU卫星资料所反映的对流层中层和平流层低层的温度变化。其中ERA-40资料的对流层中层温度信号与MSU最为接近,NCEP2的平流层低层温度信号与MSU最为接近。关于南半球中高纬地区的平流层ENSO信号,JRA-25结果与其他资料差异较大。在其余地区,各资料间结果相近。　　 二、大气环流模式对ENSO型对流层和平流层温度异常的模拟　　 在历史海温的驱动下,11个AMIP大气环流模式模拟的ENSO型大气温度异常,除在平流层热带地区偏强外,在平流层的其他地区和对流层均偏弱。表现为,在对流层中层,模式能够模拟出温度异常的对称分量的分布特征,但冷暖异常的大值中心普遍偏弱1K；模拟的非对称分量在中高纬大部分地区表现为显著的正负异常交错分布,但中心位置较观测差异很大且强度偏弱。在平流层低层,模拟的对称分量在赤道地区偏冷-1K左右,而在北半球中高纬冷暖异常大值中心平均偏弱3K以上；非对称分量基本上可以呈现高纬正异常,中纬负异常的空间结构,但强度同样偏弱。　　 研究表明,在El Ni(n)o期间,伴随热带中东太平洋海温升高、对流增强,潜热释放增加,对流层变暖,变暖信号通过Kelvin波迅速传遍整个热带地区,根据热成风关系,西风急流增强,同时Hadley环流经向跨度变小,异常扰动驱动的经圈环流在副热带地区上升,绝热冷却,从而使得中纬度地区温度变冷。在对流层顶以上,温度递减率反相,热带地区对流中心较强的上升运动,会推动对流层上层较冷的空气进入平流层低层,从而使得平流层低层亦呈现变冷的信号。　　 相比AMIP模式结果而言,LASGhAP SAMIL模式对ENSO型SST的响应在强度上有明显的改善,结果基本与再分析资料相当。无论在对流层还是平流层,对流参数化方案都是影响温度中ENSO信号的关键物理过程之一。采用两种不同对流方案的模拟结果显示,在对流层,两组实验结果在高纬地区差异较大,TDK较MNB结果改进明显；在平流层TDK模拟的信号明显偏强。在纬向平均场上,在北半球副热带地区,模拟的对流层温度TDK方案较之MNB方案结果偏冷。分析表明,积云对流参数化方案可能会通过影响对西风急流强度和副热带地区异常上升运动的模拟,影响对副热带地区对流层温度异常的模拟能力；同时,可能通过影响对对流层顶高度变化的模拟,影响对平流层温度中ENSO信号的模拟能力。